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陽離子交換柱是在高純度的惰性硅膠表面鍵合一種新型的聚合磺酸基陽離子交換配位體。這種獨特的鍵合結構是一種穩(wěn)定的聚合包膜結構,比普通的聚合物離子交換柱柱效更高,且具有更好的機械強度和重現(xiàn)性。離子交換柱技術在水處理領域中有廣泛的應用。如水質(zhì)軟化、除鹽、高純水制取、工業(yè)廢水處理、重金屬及貴重金屬回收等等。水質(zhì)軟化過程在鍋爐等方面的得到廣泛的應用。
裝柱
進行離子交換通常在離子交換柱中進行。離子交換柱一般用玻璃制成,裝置交換柱時,先在交換柱的下端鋪上一層玻璃絲,灌入少量水,然后傾入帶水的樹脂,樹脂就下沉而形成交換層。裝柱時應防止樹脂層中存留氣泡,以免交換時試液與樹脂無法充分接觸。樹脂高度一般約為柱高的90%。為防止加試液時樹脂被沖起,在柱 的上端亦應鋪一層玻璃纖維。交換枝裝好后,再用蒸餾水洗滌,關上活塞,以備使用。應當注意不能使樹脂露出水面,因為樹脂露于空氣中,當加入溶液時,樹脂間隙中會產(chǎn)生氣抱,而使交換不完全。交換柱也可以用滴定管代替。
離子交換柱設備的基本原理
用離子交換方法,可以把水中陽、陰離子去除。以氯化鈉(NaCl)代表水中無機鹽類,水質(zhì)除鹽的基本反應式:
1.陽離子交換柱:R-H Na =R–Na H
2.陰離子交換柱:R–OH Cl-=R–Cl- OH-
陽、陰離子交換柱串聯(lián)以后稱為復合床,其總的反應式:
R-H R-OH NaCl=R-Na R-Cl H2O
由此得出,水中的NaCl已分別被樹脂上的H 和OH-所取代,而反應生成物為H2O,故達到了去除水中鹽的作用。