交換容量

離子交換樹脂進(jìn)行離子交換反應(yīng)的性能，表現(xiàn)在它的“離子交換容量”，即每克干樹脂或每毫升濕樹脂所能交換的離子的毫克當(dāng)量數(shù)，meq/g（干）或 meq/mL（濕）；當(dāng)離子為一價(jià)時(shí)，毫克當(dāng)量數(shù)即是毫克分子數(shù)（對(duì)二價(jià)或多價(jià)離子，前者為后者乘離子價(jià)數(shù)）。酶制劑生產(chǎn)中，用離子交換樹脂濃縮，提取葡萄糖與氧化酶，淀粉酶等。它又有“總交換容量”、“工作交換容量”和“再生交換容量”等三種表示方式。1、總交換容量，表示每單位數(shù)量（重量或體積)樹脂能進(jìn)行離子交換反應(yīng)的化學(xué)基團(tuán)的總量。離子交換樹脂塔2、工作交換容量，表示樹脂在某一定條件下的離子交換能力，它與樹脂種類和總交換容量，以及具體工作條件如溶液的組成、流速、溫度等因素有關(guān)。3、再生交換容量，表示在一定的再生劑量條件下所取得的再生樹脂的交換容量，表明樹脂中原有化學(xué)基團(tuán)再生復(fù)原的程度。通常，再生交換容量為總交換容量的50～90%（一般控制70～80%），而工作交換容量為再生交換容量的30～90%（對(duì)再生樹脂而言），后一比率亦稱為樹脂的利用率。在實(shí)際使用中，離子交換樹脂的交換容量包括了吸附容量，但后者所占的比例因樹脂結(jié)構(gòu)不同而異?，F(xiàn)仍未能分別進(jìn)行計(jì)算，在具體設(shè)計(jì)中，需憑經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，并在實(shí)際運(yùn)行時(shí)復(fù)核之。離子樹脂交換容量的測(cè)定一般以無機(jī)離子進(jìn)行。這些離子尺寸較小，能自由擴(kuò)散到樹脂體內(nèi)，與它內(nèi)部的全部交換基團(tuán)起反應(yīng)。而在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，溶液中常含有高分子有機(jī)物，它們的尺寸較大，難以進(jìn)入樹脂的顯微孔中，因而實(shí)際的交換容量會(huì)低于用無機(jī)離子測(cè)出的數(shù)值。這種情況與樹脂的類型、孔的結(jié)構(gòu)尺寸及所處理的物質(zhì)有關(guān)。

用離子交換樹脂軟化水的原理是什么?

應(yīng)用離子交換樹脂進(jìn)行水處理軟化時(shí),離子交換樹脂可以將其本身所具有的Na 離子和水中同符號(hào)電荷的Ca2 、Mg2 離子相互交換去除水中硬度達(dá)到軟化水的目的.

如Na型陽離子交換樹脂遇到含有Ca2 、Mg2 的水時(shí),發(fā)生如下反應(yīng)：

2RNa Ca2 →  R2Ca 2Na

2RNa Mg2 →  R2Mg 2Na

離子交換樹脂應(yīng)用范圍

離子交換樹脂被廣泛應(yīng)用于電力、石化行業(yè)，隨著工業(yè)飛速地發(fā)展，水污染已日趨嚴(yán)重，離子交換樹脂原水的進(jìn)水水質(zhì)有機(jī)物COD、膠體等有顯著的增加，因此，近年來，不斷有使用離子交換樹脂的企業(yè)，發(fā)現(xiàn)樹脂的制水量下降、再生失敗率增加，酸堿費(fèi)用也急劇增加，甚至影響到了生產(chǎn)。特別應(yīng)該指出的是設(shè)備長(zhǎng)期停用或因閥門漏水造成樹脂干層時(shí)，進(jìn)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。離子交換樹脂都是用有機(jī)合成方法制成。常用的原料為或(酯)，通過聚合反應(yīng)生成具有三維空間立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的骨架，再在骨架上導(dǎo)入不同類型的化學(xué)活性基團(tuán)(通常為酸性或堿性基團(tuán))而制成。 離子交換樹脂不溶于水和一般溶劑。大多數(shù)制成顆粒狀，也有一些制成纖維狀或粉狀。樹脂顆粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 范圍內(nèi)，大部分在0.4～0.6mm之間。

離子交換樹脂預(yù)處理

將準(zhǔn)備裝柱使用的新樹脂，先用熱水(清潔的自來水即可)反復(fù)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。若帶有酸性1功能基，能與溶液中的陽離子進(jìn)行交換，稱為陽離子交換樹脂。開始浸洗時(shí)，每隔約15分鐘換水一次，浸洗時(shí)要不時(shí)攪動(dòng)，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(shí)為止。