交換容量

離子交換樹(shù)脂進(jìn)行離子交換反應(yīng)的性能，表現(xiàn)在它的“離子交換容量”，即每克干樹(shù)脂或每毫升濕樹(shù)脂所能交換的離子的毫克當(dāng)量數(shù)，meq/g（干）或 meq/mL（濕）；當(dāng)離子為一價(jià)時(shí)，毫克當(dāng)量數(shù)即是毫克分子數(shù)（對(duì)二價(jià)或多價(jià)離子，前者為后者乘離子價(jià)數(shù)）。離子交換樹(shù)脂的選擇性水中的各種離子在和離子交換樹(shù)脂進(jìn)行交換時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的能力是不一樣的,很容易被置換下來(lái)的離子卻有可能難以被樹(shù)脂吸附,然而很難被置換下來(lái)的離子卻又有可能很容易的被樹(shù)脂吸附,這種性能即被稱作為離子交換樹(shù)脂的選擇性。它又有“總交換容量”、“工作交換容量”和“再生交換容量”等三種表示方式。1、總交換容量，表示每單位數(shù)量（重量或體積)樹(shù)脂能進(jìn)行離子交換反應(yīng)的化學(xué)基團(tuán)的總量。離子交換樹(shù)脂塔2、工作交換容量，表示樹(shù)脂在某一定條件下的離子交換能力，它與樹(shù)脂種類(lèi)和總交換容量，以及具體工作條件如溶液的組成、流速、溫度等因素有關(guān)。3、再生交換容量，表示在一定的再生劑量條件下所取得的再生樹(shù)脂的交換容量，表明樹(shù)脂中原有化學(xué)基團(tuán)再生復(fù)原的程度。通常，再生交換容量為總交換容量的50～90%（一般控制70～80%），而工作交換容量為再生交換容量的30～90%（對(duì)再生樹(shù)脂而言），后一比率亦稱為樹(shù)脂的利用率。在實(shí)際使用中，離子交換樹(shù)脂的交換容量包括了吸附容量，但后者所占的比例因樹(shù)脂結(jié)構(gòu)不同而異。現(xiàn)仍未能分別進(jìn)行計(jì)算，在具體設(shè)計(jì)中，需憑經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，并在實(shí)際運(yùn)行時(shí)復(fù)核之。離子樹(shù)脂交換容量的測(cè)定一般以無(wú)機(jī)離子進(jìn)行。這些離子尺寸較小，能自由擴(kuò)散到樹(shù)脂體內(nèi)，與它內(nèi)部的全部交換基團(tuán)起反應(yīng)。而在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，溶液中常含有高分子有機(jī)物，它們的尺寸較大，難以進(jìn)入樹(shù)脂的顯微孔中，因而實(shí)際的交換容量會(huì)低于用無(wú)機(jī)離子測(cè)出的數(shù)值。這種情況與樹(shù)脂的類(lèi)型、孔的結(jié)構(gòu)尺寸及所處理的物質(zhì)有關(guān)。

離子交換樹(shù)脂的工作原理

在離子交換過(guò)程中,水中的陽(yáng)離子（如Na 、Ca2 、 K 、 Mg2 、Fe3 等）與陽(yáng)離子交換樹(shù)脂上的H 進(jìn)行交換,水中陽(yáng)離子被轉(zhuǎn)移到樹(shù)脂上,而樹(shù)脂上的H 交換到水中.﹨x0b 水中的陰離子（如Cl-、HCO3-等）與陰離子交換樹(shù)脂上的OH-進(jìn)行交換,水中陰離子被轉(zhuǎn)移到樹(shù)脂上,而樹(shù)脂上的OH- 交換到水中.而H 與OH- 相結(jié)合生成水,從而達(dá)到脫鹽的目的.

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,

離子交換樹(shù)脂再生方法

常規(guī)的再生處理 　　

離子交換樹(shù)脂(IONRESIN)使用一段時(shí)間后，吸附的雜質(zhì)接近飽和狀態(tài)，就要進(jìn)行再生處理，用化學(xué)藥劑將樹(shù)脂所吸附的離子和其他雜質(zhì)洗脫除去，使之恢復(fù)原來(lái)的組成和性能。在實(shí)際運(yùn)用中，為降低再生費(fèi)用，要適當(dāng)控制再生劑用量，使樹(shù)脂的性能恢復(fù)到z1ui經(jīng)濟(jì)合理的再生水平，通?？刂菩阅芑謴?fù)程度為70～80%。如果要達(dá)到更高的再生水平，則再生劑量要大量增加，再生劑的利用率則下降。 樹(shù)脂的再生應(yīng)當(dāng)根據(jù)樹(shù)脂的種類(lèi)、特性，以及運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，選擇適當(dāng)?shù)脑偕巹┖凸ぷ鳁l件。如發(fā)現(xiàn)樹(shù)脂變干時(shí)，切忌將樹(shù)脂直接置于水中浸泡，而應(yīng)該將它置于飽和食1鹽水中浸泡，使樹(shù)脂緩慢膨脹，然后再逐漸稀釋食1鹽水溶液。 　　

樹(shù)脂的再生特性與它的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。強(qiáng)酸性和強(qiáng)堿性樹(shù)脂的再生比較困難，需用再生劑量比理論值高相當(dāng)多；大孔樹(shù)脂還有多種優(yōu)點(diǎn)：耐溶脹，不易碎裂，耐氧化，耐磨損，耐熱及耐溫度變化，以及對(duì)有機(jī)大分子物質(zhì)較易吸附和交換，因而抗污染力強(qiáng)，并較容易再生。而弱酸性或弱堿性樹(shù)脂則較易再生，所用再生劑量只需稍多于理論值。此外，大孔型和交聯(lián)度低的樹(shù)脂較易再生，而凝膠型和交聯(lián)度高的樹(shù)脂則要較長(zhǎng)的再生反應(yīng)時(shí)間。 　　

再生劑的種類(lèi)應(yīng)根據(jù)樹(shù)脂的離子類(lèi)型來(lái)選用，并適當(dāng)?shù)剡x擇價(jià)格較低的酸、堿或鹽。例如：鈉型強(qiáng)酸性陽(yáng)樹(shù)脂可用10%NaCl 溶液再生，用藥量為其交換容量的2倍 (用NaCl量為117g/ l 樹(shù)脂)；它又有“總交換容量”、“工作交換容量”和“再生交換容量”等三種表示方式。氫型強(qiáng)酸性樹(shù)脂用強(qiáng)酸再生，用硫酸時(shí)要防止被樹(shù)脂吸附的鈣與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣沉淀物。為此，宜先通入1～2%的稀硫酸再生。 　　

氯型強(qiáng)堿性樹(shù)脂，主要以NaCl 溶液來(lái)再生，但加入少量堿有助于將樹(shù)脂吸附的色素和有機(jī)物溶解洗出，故通常使用含10%NaCl 0.2%NaOH 的堿鹽液再生，常規(guī)用量為每升樹(shù)脂用150～200g NaCl ，及3～4g NaOH。OH型強(qiáng)堿陰樹(shù)脂則用4%NaOH溶液再生。它們有較高的機(jī)械強(qiáng)度(堅(jiān)牢性)，化學(xué)性質(zhì)也很穩(wěn)定，在正常情況下有較長(zhǎng)的使用壽命。 　　

樹(shù)脂再生時(shí)的化學(xué)反應(yīng)是樹(shù)脂原先的交換吸附的逆反應(yīng)。按化學(xué)反應(yīng)平衡原理，提高化學(xué)反應(yīng)某一方物質(zhì)的濃度，可促進(jìn)反應(yīng)向另一方進(jìn)行，故提高再生液濃度可加速再生反應(yīng)，并達(dá)到較高的再生水平。 　　

為加速再生化學(xué)反應(yīng)，通常先將再生液加熱至70～80℃。它通過(guò)樹(shù)脂的流速一般為1～2 BV/h。也可采用先快后慢的方法，以充分發(fā)揮再生劑的效能。再生時(shí)間約為一小時(shí)。隨后用軟水順流沖洗樹(shù)脂約一小時(shí)(水量約4BV)，待洗水排清之后，再用水反洗，至洗出液無(wú)色、無(wú)混濁為止。這些離子尺寸較小，能自由擴(kuò)散到樹(shù)脂體內(nèi)，與它內(nèi)部的全部交換基團(tuán)起反應(yīng)。 　　

一些樹(shù)脂在再生和反洗之后，要調(diào)校pH值。因?yàn)樵偕撼：袎A，樹(shù)脂再生后即使經(jīng)水洗，也常帶堿性。而一些脫色樹(shù)脂 (特別是弱堿性樹(shù)脂) 宜在微酸性下工作。此時(shí)可通入稀鹽酸，使樹(shù)脂 pH值下降至６左右，再用水正洗，反洗各一次。 (IONRESIN)樹(shù)脂在使用較長(zhǎng)時(shí)間后，由于它所吸附的一部分雜質(zhì)(特別是大分子有機(jī)膠體物質(zhì))不易被常規(guī)的再生處理所洗脫，逐漸積累而將樹(shù)脂污染，使樹(shù)脂效能降低。此時(shí)要用特殊的方法處理。例如：陽(yáng)離子樹(shù)脂受含氮的兩1性1化合物污染，可用4%NaOH 溶液處理，將它溶解而排掉；即樹(shù)脂中的離子與溶液中的離子互相交換,從而將溶液中的離子分離出來(lái)。陰離子樹(shù)脂受有機(jī)物污染，可提高堿鹽溶液中的NaOH 濃度至0.5～1.0%，以溶解有機(jī)物

離子交換樹(shù)脂預(yù)處理如何進(jìn)行呢？

我公司有著多年的離子交換樹(shù)脂生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，關(guān)于使用方面也有研究，離子交換樹(shù)脂預(yù)處理很重要，由于一些雜質(zhì)的出現(xiàn)導(dǎo)致其穩(wěn)定性差，活化樹(shù)脂作用低。離子交換樹(shù)脂預(yù)處理方法：

(1)新離子交換樹(shù)脂經(jīng)反復(fù)沖洗直到流出清水為止；

(2)對(duì)于時(shí)間長(zhǎng)的離子交換樹(shù)脂，先進(jìn)行飽和的食1鹽溶液浸泡，在進(jìn)行一般操作；

(3)醫(yī)1藥、食品行業(yè)要進(jìn)行特殊的離子交換預(yù)處理；

(4)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂用2-4%NaOH浸泡4-8小時(shí)后,再用水泡至PH=6再用,2-4%氫氧1化鈉浸泡4-8小時(shí),用水洗至中性,待用。

以上是離子交換樹(shù)脂預(yù)處理方法，作為規(guī)模z1ui大的離子交換樹(shù)脂廠家歡迎您的惠顧。