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強(qiáng)酸性離子交換樹脂技術(shù)上的進(jìn)步

時(shí)間:2016/3/8閱讀:1019
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  強(qiáng)酸性離子交換樹脂技術(shù)上的進(jìn)步
   強(qiáng)酸性離子交換樹脂可用溶液再生,用藥量為其交換容量的2倍  (用NaCl量為117g/ l  樹脂);氫型強(qiáng)酸性樹脂用強(qiáng)酸再生,用硫酸時(shí)要防止被樹脂吸附的鈣與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣沉淀物。為此,宜先通入1~2%的稀硫酸再生。
  活化用到實(shí)驗(yàn)室的小型離子交換柱
  首先用2N的氫氧化鈉處理24小時(shí),然后洗成中性
  再用2N的硫酸處理24小時(shí),洗成中性,待用。這樣處理后的樹脂為-SO3H^形式的。
   強(qiáng)酸性離子交換樹脂先用酸處理,再用氨水處理后的樹脂為-SO3NH4^形式的。
  處理為什么形式,具體要看你用在哪個(gè)方面而定。
  種類 樹脂主要性質(zhì)和類別之差異,在于它們的化學(xué)活性基種類之不同,因此氫型陽離子交換樹脂可依活性基(一種官能基)種類不同,分成兩種:強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂(strong- acid anion exchange resin)和弱酸性陽離子交換樹脂(weak - acid anion exchange resin)。強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂系因它的活性氫離子在水中很容易解離而得名,其骨架均為聚苯乙烯系統(tǒng),主要產(chǎn)品是「磺酸型」強(qiáng)酸性陽離易解離而得名,骨架均為聚丙烯酸系統(tǒng),主要產(chǎn)品是「羧酸型」弱酸性陽離子交換樹脂,通常顏色較?白色或淡黃色球狀子交換樹脂,通常顏色較深,棕黃色至綜色球狀顆粒,以綜色zui常見;反之,弱酸性陽離子交換樹脂則是因它的活性氫離子在水中比較不容顆粒,以淡黃色zui常見。如果用化學(xué)反應(yīng)來表示這兩種樹脂的差異性,我們可以描述如下(R代表樹脂母體): 強(qiáng)酸性: R-SO3H → R-SO3- + H+ (H+容易解離,在水中呈強(qiáng)酸性)弱酸性: R-COOH → R-COO- + H+ (H+不易解離,在水中呈弱酸性) 由于強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂的解離能力很強(qiáng),所以在任何酸性或堿性溶液中均能解離和產(chǎn)生離子交換作用,其作用pH范圍介于1~14。反之,弱酸性陽離子交換樹脂的解離能力很弱,只能在弱酸性至堿性溶液中解離和產(chǎn)生離子交換作用,其作用pH范圍僅介于5~14。
   強(qiáng)酸性離子交換樹脂是什么? 強(qiáng)酸性離子交換樹脂(有時(shí)簡(jiǎn)稱「 強(qiáng)酸性離子交換樹脂)是一種人造有機(jī)聚合物產(chǎn)品。zui常用的原料是:苯乙烯或丙烯酸(酯),先經(jīng)過聚合反應(yīng)生成具有三度空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合物骨架(樹脂母體),再于骨架上導(dǎo)入不同的「化學(xué)活性基」而成。由于它的活性基,如磺酸基(-SO3H)、羧基(-COOH)等,都含有活性氫離子,可在水中解離出來,用于與其它陽離子進(jìn)行交換,所以特別在陽離子樹脂名稱之前再冠上「氫型」兩字,以與同一系統(tǒng)的「鈉型」種類有所區(qū)別。不過「鈉型」可以利用強(qiáng)酸處理成為「氫型」,「氫型」也可以用「氫氧化鈉」溶液處理成為「鈉型」,即兩型樹脂實(shí)際上可以互相轉(zhuǎn)換。氫型陽離子交換樹脂不溶于水和一般溶劑。和其它離子交換樹脂一般,常被制成顆粒狀,外觀看起來有些像魚卵,粒徑大約在0.3 ~ 1.2 mm之間,但大部分在0.4 ~ 0.6 mm范圍內(nèi)。化學(xué)性質(zhì)相當(dāng)安定,摸起來硬而有彈性,機(jī)械強(qiáng)度也足夠承受相當(dāng)壓力,顏色由白色至近乎黑色都有,顏色淺時(shí)呈透明狀,深時(shí)呈半透明狀,都有光鮮亮麗的樹脂光澤。氫型陽離子交換樹脂zui常應(yīng)用的地方,就是硬水的軟化,即讓硬水流過樹脂層,把硬水中的「硬度離子」,如鈣、鎂等離子吸收在樹脂中,就變成不帶硬度離子的軟水了,這也是陽離子交換樹脂zui初被制造的主要目的,但它在工業(yè)上應(yīng)用沒有「鈉型」來的多,因?yàn)樵谲浕^程中,它會(huì)直接釋出氫離子,使水質(zhì)呈酸性,可能會(huì)因此腐蝕相關(guān)金屬設(shè)備。依需要的不同,它也可以應(yīng)用到水質(zhì)預(yù)處理工藝中,用作軟化水質(zhì)及降低pH值之用。

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