離子交換樹脂原理和技術(shù)指南

　　離子交換樹脂是一類具有官能團(tuán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的大分子化合物，它由不溶性的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、骨架上的官能團(tuán)和官能團(tuán)上電荷相反的可交換離子組成。離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂和兩性離子交換樹脂。離子交換樹脂不溶于水和一般溶劑。離子交換樹脂具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，化學(xué)性質(zhì)也很穩(wěn)定，在正常條件下有較長的使用壽命。根據(jù)化學(xué)活性基團(tuán)將陽離子樹脂和陰離子樹脂分為兩類。陽離子樹脂可分為強(qiáng)酸和弱酸兩類。陰離子樹脂可分為強(qiáng)堿性和弱堿性兩類。在離子交換過程中，離子交換樹脂的原理是：陽離子與陽離子交換樹脂上的H+交換，水中的陽離子轉(zhuǎn)移到陰離子樹脂上，樹脂上的H+在水中交換。水中的陰離子與OH-上的陰離子交換樹脂交換，水中的陰離子被轉(zhuǎn)移到Zinda樹脂中，OH-on樹脂在水中被交換。
　　1和強(qiáng)酸性陽離子樹脂
　　含有大量的強(qiáng)酸性基團(tuán)，如磺酸-SO3H，它們在溶液中很容易與H+分離，因此它們是強(qiáng)酸性的。樹脂解離后，體內(nèi)所含的負(fù)離子能吸附溶液中的其它陽離子。強(qiáng)酸性樹脂具有很強(qiáng)的解離能力，能在酸性或堿性溶液中進(jìn)行離子交換。在使用了一段時間后，樹脂應(yīng)再生，即離子交換反應(yīng)與化學(xué)物質(zhì)相反方向進(jìn)行，以使樹脂的官能團(tuán)恢復(fù)到原來的狀態(tài)，供重復(fù)使用。
　　2和弱酸性陽離子樹脂
　　含有弱酸性基團(tuán)，如羧基-COOH，它們能使H+與水分離而變成酸性。樹脂解離后的剩余負(fù)離子可以與溶液中的其它陽離子吸附，形成陽離子交換。該樹脂酸度較弱，在低pH條件下很難離解和交換離子。它只能在堿性、中性或微酸性溶液(如PH5~14)中作用.這些樹脂也用酸再生(這比強(qiáng)酸性樹脂更容易再生)。
　　3和強(qiáng)堿性陰離子樹脂
　　含有強(qiáng)堿性基團(tuán)，如季胺基(又稱季胺基)-NR3OH(R是碳?xì)浠鶊F(tuán))，OH-可在水中解離，具有強(qiáng)堿性。離子交換樹脂由分類名稱、骨架（或基因）名稱、基本名稱組成�？紫督Y(jié)構(gòu)分凝膠型和大孔型兩種，凡具有物理孔結(jié)構(gòu)的稱大孔型樹脂，在全名稱前加“大孔”。分類屬酸性的應(yīng)在名稱前加“陽”，分類屬堿性的，在名稱前加“陰”。如：大孔強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂。離子交換樹脂可以根據(jù)其基體的種類分為苯乙烯系樹脂和丙烯酸系樹脂。樹脂中化學(xué)活性基團(tuán)的種類決定了樹脂的主要性質(zhì)和類別。首先區(qū)分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類，它們可分別與溶液中的陽離子和陰離子進(jìn)行離子交換。陽離子樹脂又分為強(qiáng)酸性和弱酸性兩類，陰離子樹脂又分為強(qiáng)堿性和弱堿性兩類（或再分出中強(qiáng)酸和中強(qiáng)堿性類）。樹脂的正基團(tuán)可與溶液中的陰離子吸附，導(dǎo)致陰離子交換。樹脂的解離性很強(qiáng)，在不同的pH值下可以正常工作。它是從強(qiáng)大的基礎(chǔ)上再生的。
　　4和弱堿性陰離子樹脂
　　含有弱堿性基團(tuán)，能將OH-與水分離，表現(xiàn)出弱堿性。離子交換樹脂可以根據(jù)其基體的種類分為苯乙烯系樹脂和丙烯酸系樹脂。樹脂中化學(xué)活性基團(tuán)的種類決定了樹脂的主要性質(zhì)和類別。首先區(qū)分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類，它們可分別與溶液中的陽離子和陰離子進(jìn)行離子交換。陽離子樹脂又分為強(qiáng)酸性和弱酸性兩類，陰離子樹脂又分為強(qiáng)堿性和弱堿性兩類（或再分出中強(qiáng)酸和中強(qiáng)堿性類）。樹脂的正基團(tuán)可與溶液中的陰離子吸附，導(dǎo)致陰離子交換。在大多數(shù)情況下，這個Zinda吸附了溶液中的所有其他酸性分子。它只能在中性或酸性條件下工作，如PH1~9。Na2CO3和NH4OH可再生。



陰、陽離子交換樹脂樹脂的貯存：
離子交換樹脂肪內(nèi)含有一定量的水份，在運(yùn)輸及貯存過程中應(yīng)盡量保持這部分水。如貯存過程中樹脂脫了水，應(yīng)先用濃食鹽水（-10%）浸泡，再逐漸稀釋，不得直接放于水中，以免樹脂急劇膨脹而破碎。在長期貯存中，強(qiáng)型樹脂應(yīng)轉(zhuǎn)變成鹽型，弱型樹脂可轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的氫型或游離堿型也可轉(zhuǎn)為鹽型，然后浸泡在潔凈的水中。樹脂在貯存或運(yùn)輸過程中，應(yīng)保持在5-40°C的溫度環(huán)境中，避免過冷或過熱，影響質(zhì)量。若冬季沒有保溫設(shè)備時，可將樹脂貯存在食鹽水中，食鹽水的溫度可根據(jù)氣溫而定。
新樹脂的預(yù)處理：
新樹脂常含有溶劑、未參加聚合反應(yīng)的物質(zhì)和少量低聚合物，還可能吸著鐵、鋁、銅等重金屬離子。當(dāng)樹脂與水、酸、堿或其他溶液相接觸時，上述可溶性雜質(zhì)就會轉(zhuǎn)入溶液中，在使用初期污染出水水質(zhì)。所以，新樹脂在投運(yùn)前要進(jìn)行預(yù)處理。