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離子交換樹脂在水處理中的應用

 強堿性陰離子交換樹脂是在苯乙烯共聚交聯(lián)結(jié)構的高分子基體上帶有季銨基[-N（CH3）3]的離子交換樹脂,其堿性相當于季銨堿,它在酸性、中性,甚至堿性介質(zhì)中都顯示離子交換功能.本產(chǎn)品具有機械強度好、耐熱性能高等特點.本產(chǎn)品原牌號717#.主要用于純水、高純水制備、廢水處理、生化制品取等。
強酸性陽離子交換樹脂是在苯乙烯共聚交聯(lián)結(jié)構的高分子基體上帶有磺酸基（-SO3H）的離子交換樹脂,它在堿性、中性,甚至酸性介質(zhì)中都顯示離子交換功能.本產(chǎn)品具有交換容量高、交換速度快、機械強度好等特點.本產(chǎn)品原牌號732#.主要用于硬水軟化、純水制備、濕法冶金、稀有元素分離、抗生素提取等。

(1) 強酸性陽離子樹脂:這類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(jié)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(chǎn)生離子交換作用.樹脂在使用一段時間后,要進行再生處理,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(jié)合而恢復原來的組成.。

(2) 弱酸性陽離子樹脂:這類樹脂含弱酸性基團,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(jié)合,從而產(chǎn)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、中性或微酸性溶液中(如pH5～14)起作用.這類樹脂亦是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生). 

(3) 強堿性陰離子樹脂:這類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(jié)合,從而產(chǎn)生陰離子交換作用. 這種樹脂的離解性很強,在不同pH下都能正常工作.它用強堿(如NaOH)進行再生. 

(4) 弱堿性陰離子樹脂:這類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(jié)合,從而產(chǎn)生陰離子交換作用.這種樹脂在多數(shù)情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附.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. 

(5) 離子樹脂的轉(zhuǎn)型:以上是樹脂的四種基本類型.在實際使用上,常將這些樹脂轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌x子型式運行,以適應各種需要.例如常將強酸性陽離子樹脂與NaCl作用,轉(zhuǎn)變?yōu)殁c型樹脂再使用.工作時鈉型樹脂放出Na+與溶液中的Ca2+、Mg2+等陽離子交換吸附,除去這些離子.反應時沒有放出H+,可避免溶液pH下降和由此產(chǎn)生的副作用(如蔗糖轉(zhuǎn)化和設備腐蝕等).這種樹脂以鈉型運行使用后,可用鹽水再生(不用強酸).又如陰離子樹脂可轉(zhuǎn)變?yōu)槁刃驮偈褂?工作時放出Cl－而吸附交換其他陰離子,它的再生只需用食鹽水溶液.cl型樹脂也可轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓釟湫?HCO3－)運行.強酸性樹脂及強堿性樹脂在轉(zhuǎn)變?yōu)殁c型和氯型后,就不再具有強酸性及強堿性,但它們?nèi)匀挥羞@些樹脂的其他典型性能,如離解性強和工作的pH范圍寬廣等。

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