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離子交換樹脂的主要用途是什么?
清除水中或其他溶液中的金屬以及其他雜質離子…起到凈化的作用…一般用在各類化學或生物實驗中去離子水的制備!使用時的作用快、,所需處理時間縮短。大孔樹脂還有多種優(yōu)點:耐溶脹,不易碎裂,耐氧化,耐磨損,耐熱及耐溫度變化,以及對有機大分子物質較易吸附和交換,因而抗污染力強,并較容易再生。如凝膠型的樹脂不慎失水,先用濃鹽水(濃度10%以上)浸泡,數(shù)小時后逐漸加水稀釋,以免干樹脂遇水急劇膨脹而破碎。
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。離子交換樹脂離子交換樹脂是帶有官能團(有交換離子的活性基團)、具有網狀結構、不溶性的高分子化合物。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。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。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。離子交換樹脂的儲存與運輸1、離子交換樹脂在長期儲存中,或需在停用設備內長期存放,強型樹脂應轉為鹽型,弱型樹脂可轉為相應氫型或游離胺時,也可轉為鹽型,以保持樹脂性能穩(wěn)定,然后常浸泡在潔凈的水中。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(shù)情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附。此時,樹脂顏色明顯透明度增加,體積增大,樹脂強度很快急驟下降,導致樹脂破碎,但是樹脂的交換容量初期并不降低。它只能在中性或酸性條件(如pH1~9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH進行再生。
離子交換樹脂故障的排查與方法
1、石英砂墊層亂層 交換器底部選用石英砂墊層時,因反洗操作不當或積污,會造成石英砂層結塊;若反洗水從局部沖出則會造成石英砂墊層亂層。 石英砂墊層下面的穹型多孔板的中心,應不開孔,以避免底部進水流速過高沖亂石英砂層。如果穹型板是全部開孔的,可以在穹型多孔板下面加裝擋板,但是,不可使用縫隙式噴水頭或多孔式花籃,因為它們的出水流速太高,距穹型板又近,仍然會使水流集中于局部小孔噴出,沖亂石英砂層。c)樹脂在長期貯存中,強型樹脂應轉成鹽型,弱型樹脂應轉成氫型或游離堿型,然后浸泡在清凈的水中。 石英砂墊層應嚴格按照級配逐層鋪墊,每層的厚度必須均勻。在裝入樹脂前,可以進行反洗試驗,要求在流速達到40-60m/h時,石英砂墊層不亂層,不移動。
2、中間排液裝置的損壞 逆流再生離子交換器的中排裝置損壞是常見的故障。中排裝置損壞的根本原因是,在樹脂層中有氣泡或干層的情況下,反洗進水流速過高,樹脂層尚未散開,樹脂的流動性差,夾在干樹脂層中的中間排液裝置被向上托起而造成的。在運行中因樹脂干層收縮,也會造成中排支管的向下彎曲。 在陽床的運行中,樹脂層內出現(xiàn)氣泡是因為陽床用進口閥門調節(jié)流量,交換器在低壓(0.1-0.2Mpa)下運行,經交換反應生成的碳酸變?yōu)橛坞x的CO2析出,積聚在樹脂層內。防止CO2析出的方法是保持交換器在0.4-0.6Mpa壓力下運行。若帶有酸性1功能基,能與溶液中的陽離子進行交換,稱為陽離子交換樹脂。此外,如果水泵軸封漏氣,也會使空氣隨水流進入交換器,積在樹脂層中。特別應該指出的是設備長期停用或因閥門漏水造成樹脂干層時,進水速度一定要緩慢(2-3m/h),使樹脂層中的氣泡能慢慢逸出,不得將干樹脂層托起。 中間排液裝置必須牢固地固定在專用的支架上,為防止中排裝置的損壞,國外曾將支管從圓形改為橢圓形(或燈泡形狀),以減緩反洗時造成的沖擊。也可將母管露置在樹脂層上部50mm處,其支管或水帽插入樹脂層中需要的高度,以減少樹脂層脹縮時對中排裝置的沖擊。 開始反洗時,流量應小,待樹脂層內氣泡被排出,樹脂開始浮動后,再加大反洗流量。 中排裝置應用不銹鋼制成,加工制造及焊接應牢固可靠。 體內再生的混床,其中排裝置的損壞也是常見的,高流速的混床更為嚴重。其防止措施與逆流再生交換器相同。