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離子交換樹脂的基本類型
(1) 強酸性陽離子樹脂
強酸性陽離子樹脂含有大量的強酸性基團,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中離解出H ,故呈強酸性。樹脂離解后,本體所含的負電基團,如SO3-,能吸附結合溶液中的其他陽離子。這兩個反應使樹脂中的H 與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強,在酸性或堿性溶液中均能離解和產生離子交換作用。樹脂表面帶有磺酸(sulfonicacid)者,稱為陽離子交換樹脂,而帶有四級氨離子的,則為陰離子交換樹脂。湘中樹脂. 強酸性陽離子樹脂樹脂在使用一段時間后,必須進行再生處理,即用化學藥品使離子交換反應以相反方向進行,使樹脂的官能基團回復原來狀態(tài),以供再次使用。如上述的陽離子樹脂是用強酸進行再生處理,此時樹脂放出被吸附的陽離子,再與H 結合而恢復原來的組成。
(2) 弱酸性陽離子樹脂
弱酸性陽離子樹脂含弱酸性基團,如羧基-COOH,能在水中離解出H 而呈酸性。樹脂離解后余下的負電基團,如R-COO-(R為碳氫基團),能與溶液中的其他陽離子吸附結合,從而產生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱,在低pH下難以離解和進行離子交換,只能在堿性、1中性或微酸性溶液中(如PH5~14)起作用。袋裝樹脂應避免直接日曬,遠離鍋爐、取暖器等加熱裝置,避免脫水。湘中樹脂.弱酸性陽離子樹脂也是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生)。
(3) 強堿性陰離子樹脂
強堿性陰離子樹脂含有強堿性基團,如季胺基(亦稱四級胺基)-NR3OH(R為碳氫基團),能在水中離解出OH-而呈強堿性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合,從而產生陰離子交換作用。湘中樹脂.強堿性陰離子樹脂的離解性很強,在不同pH下都能正常工作。如不慎樹脂失水,應先用濃食1鹽水(約10%)浸泡,再逐漸稀釋,不得直接加水,以免樹脂急劇膨脹而破碎。它用強堿(如NaOH)進行再生。
(4) 弱堿性陰離子樹脂
弱堿性陰離子樹脂含有弱堿性基團,如伯胺基(亦稱一級胺基)-NH2、仲胺基(二級胺基)-NHR、或叔胺基(三級胺基)-NR2,它們在水中能離解出OH-而呈弱堿性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合,從而產生陰離子交換作用。湘中樹脂.弱堿性陰離子樹脂在多數情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件(如pH1~9)下工作。樹脂的再生應當根據樹脂的種類、特性,以及運行的經濟性,選擇適當的再生藥劑和工作條件。它可用Na2CO3、NH4OH進行再生。
2) 預處理 工業(yè)生產的離子交換樹脂常含有一些過剩溶劑、低聚物和其他雜質,必須除去,否則將影響交換效果和出水質量,因此新樹脂必須進行預處理。樹脂經預處理轉成所需離子型還可以提高其穩(wěn)定性,并能起到活化樹脂的作用。
a) 陽樹脂預處理:將樹脂用水洗至流出清水后,用2-4%NaOH浸泡4-8 小時再用水洗至中性,再用5%鹽酸浸泡4-8小時,用水洗至pH6,待用。
b) 陰樹脂預處理:將樹脂用水洗至流出清水后,用5%鹽酸浸泡4-8小時 后,用水洗至pH6,再用2-4%NaOH浸泡4-8小時,用水洗至pH7-9,待用。
c) D301-Ⅲ、D301弱堿樹脂預處理:將樹脂用溫水浸泡4-8小時,用水 洗至pH6,再用2-4%NaOH浸泡4-8小時,用水洗至中性,有可能進行二次處理,待用。
d) 對于醫(yī)1藥工業(yè)、食品工業(yè)所用樹脂,請按特殊要求進行處理。
e) 用戶可根據不同用途流程設計,將樹脂轉成所需的離子型。
3) 離子交換樹脂的污染、與活化: 離子交換樹脂在長期使用中易受懸浮物質、膠體物質、有機物、細1菌、藻類和鐵、錳等的污染,使離子交換能力降低甚至失去。應當注意,氧化處理可能將樹脂結構中的大分子的連接鍵氧化,造成樹脂的降解,膨脹度增大,容易碎裂,故不宜常用。因此,需根據情況對樹脂進行不定期的活化處理。活化方法可根據污染情況和條件而定,一般陽樹脂在軟化中易受Fe3 污染,可用鹽酸浸泡后逐步稀釋。陰樹脂易受有機物污染,可用10%NaCl 2-5%NaOH混合溶液浸泡或淋洗。必要時可用1%雙氧1水溶液浸泡數分鐘,也可采用酸、堿交替處理法,漂白處理法,酒精處理法和各種滅菌法進行處理。
離子交換樹脂預處理
將準備裝柱使用的新樹脂,先用熱水(清潔的自來水即可)反復清洗,陽離子交換樹脂可用70-80°C的熱水,陰離子交換樹脂的耐熱性能較差一些,可用50-60°C熱水。離子交換樹脂的裝填樹脂的裝填1、離子交換器在裝填樹脂前要徹底清理和檢查。開始浸洗時,每隔約15分鐘換水一次,浸洗時要不時攪動,換水4-5次后,可隔約30分鐘換水一次,總共換水7-8次,浸洗至浸洗水不帶褐色,泡沫很少時為止。