弱酸性阳离子树脂
这类树脂含弱酸性基团,如羧基-cooh,能在水中离解出h+
而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如r-coo-(r为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱,在低ph下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如ph5~14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。
离子交换树脂的用处有哪些?
离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架(或基因)名称、基本名称组成。
**树脂,树脂有**树脂和合成树脂之分。**树脂是指由自然界中动植物分泌物所得的无定形**物质,如松香、琥珀、虫胶等。合成树脂是指由简单**物经化学合成或某些**产物经化学反应而得到的树脂产物。
特种离子交换树脂是指适用于水处理过程当中使用的一种分子吸附(或离子交换)材料。是主要用于吸附阴、阳离子,使水体中污染物、气味、色度进一步去除的过程。
离子交换树脂其组成部分,按照孔隙结构分凝胶型和大孔型两种,凡具有物理孔结构的称大孔型树脂,在全名称前加"大孔"。分类属酸性的应在名称前加"阳",分类属碱性的,在名称前加"阴"。如:大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。
阴阳离子树脂的用途?
阴离子交换树脂具有与阳离子交换树脂同样的**骨架,只是在骨架上引入了可离解的碱性基团,如—NH、—NH、—NHR等。这类树脂若用NaOH溶液处理,则发生交换反应而转变为—OH型阴离子交换树脂。其反应如下:
R—N(CH)Cl + OH ====== R—N(CH)OH + C1
这些基团上的氢氧根离子可被样品溶液中的阴离子交换。
阳树脂分弱树脂和强树脂两大类。分子式H-R(当然也可以是Na-R型), H是氢离子。树脂高度约0.8米到1.6米。当水从上向下,通过树脂层时,水中的阳离子与树脂的H离子发生交换,树脂上层是铁钙镁离子,接着是钾钠氨离子。
阴阳离子交换树脂原理是:是通过用氢离子或氢氧根离子将Ro水中的残余盐类交换并将它们送至浓水流中而除去。交换反应在膜块的纯化室进行,在那里阴离子交换树脂用它们的氢氧根离子(OH-)来交换溶解盐中的阴离子(如氯离子cl-)。相应地,阳离子交换树脂用它们的氢离子(H)来交换溶解盐中的阳离子(如Na )。在位于膜块两端的阳(〉和阴(-)之间加一直流电场。电势使交换到树脂上的离子沿着树脂粒的表面迁移并通过膜进入浓水室。阳吸引负电离子(如cl-,OH-),这些离子通过阴离子选择膜进入相临的浓水流却被阳离子选择膜阻隔,从而留在浓水流中。阴吸引浓水流中的阳离子〈如Na , H )。这些离子通过阳离子选择膜进入相临的浓水流却被阴离子选择膜阻隔,从而留在浓水流中。当水流过这两种平行的室时,离子在纯水室被除去并在相临的浓水流中聚集,然后由浓水流将其从膜块中带走。在纯水和浓水中离子交换树脂的使用是EDI技术的关键。一个重要的现象在纯水室的离子交换树脂中发生。在电势差高的局部区域,电化学反应分解的水产生大量的H和OH。在混床自理交换树脂中局部H和oH的产生使树脂和膜不需要添加化学药品可以持续再生。
离子交换树脂定义与分类
能与溶液中样(阴)离子进行交换反映的功能性高分子聚合物成为离子交换树脂。通常可分为七类:强酸型、强碱型、弱酸型、弱碱型、螯合型、两型、氧化还原性。水处理工程中用的多的是:强酸型、强碱型。
离子交换树脂的物理性能项目
主要物理性能项目有:粒径、密度、含水量、耐磨性、耐热性和膨胀性。
粒径:粒径的大小关系到树脂的交换速度、交换能力、压力损失和反洗时树脂层展开高度等性能。粒径太小,树脂容易流失。适合的粒径范围(粒度)如:0.315~1.25毫米,在一般水处理设备中,有利于提高树脂的使用效果。
密度:通常用湿真密度和湿视密度来表示。当树脂在水中充分膨胀的情况下:树脂的重量与其占有的(不包括树脂间空隙)体积之比叫湿真密度(又称湿真比重)。在使用中如有两种不同种类的树脂混合,可利用湿真密度的不同进行分成。树脂的重量与其占有的(包括树脂间隙空间)体积之比叫湿视密度。当用户设计某交换器时,可根据该交换器的装填体积和采用树脂的湿视密度,计算出需要装填树脂的重量。
含水量:数字的结构中,亲水基团的水合水和交联网孔中少量的游离水组成了树脂的含水量。一般来说,同一种树脂中,交换基团少的,其水合水也少;交联度高的,其水合水少。
耐磨性:树脂在储运中承受挤压,在使用中受到冲刷和摩擦,都会使树脂磨损、破裂。通常用模拟树脂使用状态的磨后圆球率来表示它的性能好坏。
耐热性:树脂在使用时一般不能**过它的工作温度范围,工作温度过高会破坏树脂的结构,工作温度太低,交换能力大大下降。
膨胀性:一般来说,湿树脂的体积要大于干树脂的体积。树脂在转型不同离子形态时,其体积也会发生变化。例如:732阳离子交换树脂,从钠型转成氢型,其体积增大约10%。所以,在设计使用设备的体积时,要考虑树脂的膨胀性。
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