除重金屬螯合樹脂的選擇性與交換能力

　　離子交換樹脂的選擇性與規(guī)律性

　　由于離子交換樹脂對(duì)于水中各種離子吸著(或吸附)的能力不相同，對(duì)于其中一些離子很容易被吸著，而對(duì)另一些離子卻很難吸著。被樹脂吸著的離子，在再生的時(shí)候，有的離子很容易被置換下來(lái)，而有的卻很難被置換。離子交換樹脂的上述這種性能稱之為選擇性。樹脂的選擇性在實(shí)際水處理運(yùn)行中，將影響離子交換過(guò)程和樹脂的再生過(guò)程。離子交換樹脂的選擇性有其一定的規(guī)律性，例如，水中離子載的電荷越大，就越易被離子交換樹脂吸著。反之，如果離子的電荷越小，就越不容易被吸著，如二價(jià)的離子比一價(jià)的離子更易被吸著。但如果離子載有相同的電荷時(shí)，原子序數(shù)大的元素所形成的離子的水合半徑小，就容易被離子交換樹脂所吸著。在含鹽量不太高的水溶液中，常見離子的選擇性次序?yàn)椋?/p>

離子交換樹脂

　　1、對(duì)于強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂：Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+≈NH4+>Na+>H+>Li+。

　　2、對(duì)于強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂：SO42->NO3->Cl->OH->F->HCO3->HsiO3-。

　　3、對(duì)于弱酸性陽(yáng)離子樹脂：H+>Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>Li+。

　　4、對(duì)于弱堿性陰離子交換樹脂：OH->SO42->NO3->PO43->Cl->HCO3->HsiO3-。但必須指出，選擇性能還與離子交換樹脂的活性基團(tuán)有關(guān)。

離子交換樹脂

　　失效樹脂可以通過(guò)再生重新獲得交換能力

　　為了說(shuō)明上述問(wèn)題，以Na型樹脂交換水中Ca2+，制取軟化水來(lái)加以說(shuō)明。當(dāng)把含有Ca2+的水通入Na型離子交換樹脂時(shí)，Na型樹脂即吸著水中的Ca2+，并把本身含有的Na+釋放出來(lái)：2Rna+Ca2+→R2Ca+2Na+交換反應(yīng)的結(jié)果，除去了水中的Ca2+。

　　當(dāng)上述交換反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，根據(jù)質(zhì)量作用定律，可得出：KNaCa=式中KNaCa—平衡常數(shù)；[R2Ca]、RNa]—分別表示反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，樹脂中Ca2+，Na+的濃度，mol/L；[Ca2+]、[Na+]—分別表示反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，水中的Ca2+，Na+濃度，mol/L。當(dāng)運(yùn)行到出水中Ca2+含量開始上升時(shí)，表示樹脂失效了。

離子交換樹脂

　　為了使樹脂重新獲得交換能力，就要用NaCl對(duì)樹脂進(jìn)行再生：2NaCl+R2Ca→2Rna+CaCl2。此時(shí)，盡管KNaCa>1，不利于樹脂的再生，但由于再生時(shí)，NaCl的濃度很高，而Ca2+的濃度又很小，就可以使再生反應(yīng)進(jìn)行下去。所以在化學(xué)水處理中，就是通過(guò)提高再生劑的濃度，反復(fù)利用離子交換平衡的移動(dòng)，使失效的樹脂重要獲得交換能力。