201×7FC陰離子交換樹(shù)脂
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含鹽量增加
經(jīng)鈉離子交換樹(shù)脂軟化后的水,由于原水中的陰離子,即水中的氯離子、硫酸根、重碳酸根和硅酸根等并不改變,如果水中的其他重金屬陽(yáng)離子忽略不計(jì)時(shí),只是鈣、鎂鹽類(lèi)等量地轉(zhuǎn)變成了不能生成水垢的鈉鹽,當(dāng)1mmol/L的(1/2Ca2+)鈣硬度被1mmol/L的鈉離子所交換時(shí),則水中可增加鹽量達(dá)2.96mg/L。而1mmol/L的(1/2Mg2+)鎂硬度被1mmol/L的鈉離子所交換時(shí),則水中可增加鹽量達(dá)10.84mg/L[即23.00(Na+的摩爾質(zhì)量)-12.16(1/2Mg2+)的摩爾質(zhì)量)
因此,軟化后的水質(zhì),其含鹽量要比原水高。
離子交換機(jī)理:化學(xué)吸附
歷程:
與液固相反應(yīng)的歷程類(lèi)似,
①溶液內(nèi)離子擴(kuò)散至樹(shù)脂表面,
②由表面擴(kuò)散到樹(shù)脂內(nèi)部,
③離子交換,
④被交換的離子從樹(shù)脂內(nèi)部擴(kuò)散至表面,
⑤被交換的離子再擴(kuò)散至溶液中,
控制步驟為內(nèi)擴(kuò)散。
與傳統(tǒng)離子交換樹(shù)脂一樣,在使用過(guò)程中也需要定期再生,但目前關(guān)于再生方面的研究十分有限。國(guó)內(nèi)外采用的再生方法大多為靜態(tài)攪拌再生方式。將傳輸?shù)皆偕渲袛嚢柙偕鷦?dòng)態(tài)順流再生與動(dòng)態(tài)逆流再生作為當(dāng)前普通凝膠樹(shù)脂的主流再生方式并未應(yīng)用到再生工藝中。此外,再生的條件(再生液濃度、再生液流量、可再生次數(shù)等)也是影響樹(shù)脂再生后處理效率的重要因素,都需要系統(tǒng)的研究。
當(dāng)甲基紅滲入樹(shù)脂顆粒網(wǎng)孔中后即顯桃紅色(甲基橙在酸性溶液中顯桃紅色)。
必須注意,上述操作是連續(xù)性的,不能只取其中一步就確定是某種樹(shù)脂。例如,不能只做第四步就確定它是弱堿性陰樹(shù)脂,因?yàn)镠型的強(qiáng)酸或弱酸樹(shù)脂,其網(wǎng)孔中的水都呈酸性,因此加甲基紅都呈桃紅色。
2、不同樹(shù)脂的分離
在使用中,有時(shí)會(huì)碰到不同類(lèi)型的樹(shù)脂混合在一起,需要設(shè)法分離。樹(shù)脂的分離常利用它們密度的不同,用自下而上的水流將它們分開(kāi)。或者將它們浸泡在一種具有一定密度的溶液中,利用它們浮、沉性能的不同而分開(kāi)。如用飽和食鹽水浸泡,則強(qiáng)堿性陰樹(shù)脂會(huì)浮在上面,而強(qiáng)酸性陽(yáng)樹(shù)脂則沉于底部,如果混合的兩種樹(shù)脂密度差甚小,那么分離起來(lái)就比較困難。
離子交換樹(shù)脂時(shí)需要注意哪些事項(xiàng)
離子交換樹(shù)脂還可以根據(jù)其基體的種類(lèi)分為苯乙烯系樹(shù)脂和丙烯酸系樹(shù)脂。樹(shù)脂中化學(xué)活性基團(tuán)的種類(lèi)決定了樹(shù)脂的主要性質(zhì)和類(lèi)別。首先區(qū)分為陽(yáng)離子樹(shù)脂和陰離子樹(shù)脂兩大類(lèi),它們可分別與溶液中的陽(yáng)離子和陰離子進(jìn)行離子交換。那么應(yīng)用離子交換樹(shù)脂時(shí)需要注意哪些事項(xiàng)?
1、離子交換樹(shù)脂含有一定水分,不宜露天存放,儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中應(yīng)保持濕潤(rùn),以免風(fēng)干脫水,使樹(shù)脂破碎,如貯存過(guò)程中樹(shù)脂脫水了,應(yīng)先用濃食鹽水(10)浸泡,再逐漸稀釋,不得直接放入水中,以免樹(shù)脂急劇膨脹而破碎。
這類(lèi)樹(shù)脂含有大量的強(qiáng)酸性基團(tuán),如磺酸基-SO3H,容易在溶液中離解出H+,故呈強(qiáng)酸性。樹(shù)脂離解后,本體所含的負(fù)電基團(tuán),如SO3-,能吸附結(jié)合溶液中的其他陽(yáng)離子。這兩個(gè)反應(yīng)使樹(shù)脂中的H+與溶液中的陽(yáng)離子互相交換。強(qiáng)酸性樹(shù)脂的離解能力很強(qiáng),在酸性或堿性溶液中均能離解和產(chǎn)生離子交換作用。
樹(shù)脂在使用一段時(shí)間后,要進(jìn)行再生處理,即用化學(xué)**使離子交換反應(yīng)以相反方向進(jìn)行,使樹(shù)脂的官能基團(tuán)回復(fù)原來(lái)狀態(tài),以供再次使用。如上述的陽(yáng)離子樹(shù)脂是用強(qiáng)酸進(jìn)行再生處理,此時(shí)樹(shù)脂放出被吸附的陽(yáng)離子,再與H+結(jié)合而恢復(fù)原來(lái)的組成。
201×7FC陰離子交換樹(shù)脂
用OH_2可以與水中的陰離子交換。采用組合處理裝置,處理后的水可與H~+陽(yáng)離子交換劑和OH_陰離子交換劑依次交換,得到純凈水。在軟化水處理設(shè)備(shèbèi)長(zhǎng)時(shí)停運(yùn)期間,需要預(yù)防軟化水離子交換樹(shù)脂(Resin)脫水和收到感染,以導(dǎo)致樹(shù)脂性能(xìngnéng)下降。陽(yáng)軟化水離子交換樹(shù)脂采用的是離子交換的技術(shù),在現(xiàn)代制糖工業(yè)中起著很重要的作用。樹(shù)脂顆粒使用(use)時(shí)有轉(zhuǎn)移、摩擦、膨脹和收縮等變化,長(zhǎng)期使用后會(huì)有少量損耗和破碎,所以樹(shù)脂要有較高的機(jī)械強(qiáng)度(strength)和耐磨耗的性能。陰軟化水離子交換樹(shù)脂主要是用于純水、高純水的制作配備。