離子交換樹脂凈水的原理
2021-04-07 09:18:28
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離子交換樹脂 是屬于一類帶有功能基團(tuán)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子化合物。一般樹脂可以分為陽離子交換樹脂以及陰離子交換樹脂。不同性質(zhì)的離子交換樹脂所處理的水質(zhì)情況也會(huì)有所不同。離子交換的作用是可逆的，所以使用過的離子交換樹脂一般只適用于適當(dāng)濃度的無機(jī)鹽或者是堿溶液進(jìn)行洗滌，則可以恢復(fù)道原始的裝態(tài)進(jìn)行重復(fù)的利用。那么離子交換樹脂在水處理中的凈水原理
離子交換樹脂是屬于一類帶有功能基團(tuán)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子化合物。一般樹脂可以分為陽離子交換樹脂以及陰離子交換樹脂。不同性質(zhì)的離子交換樹脂所處理的水質(zhì)情況也會(huì)有所不同。離子交換的作用是可逆的，所以使用過的離子交換樹脂一般只適用于適當(dāng)濃度的無機(jī)鹽或者是堿溶液進(jìn)行洗滌，則可以恢復(fù)道原始的裝態(tài)進(jìn)行重復(fù)的利用。那么離子交換樹脂在水處理中的凈水原理是什么。
離子交換樹脂凈水原理
離子交換樹脂可以作用在環(huán)境的水溶液中，含有的金屬陽離子（Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂(含有的磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基團(tuán)，在水中易生成H+離子)上的H+ 進(jìn)行離子交換時(shí)，使得溶液中的陽離子可以被轉(zhuǎn)移到離子交換樹脂樹脂上，而離子交換樹脂中的H+交換到水中，（即為陽離子交換樹脂原理）。
水溶液中的陰離子(Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂（含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亞胺基（—NH2）等堿性基團(tuán)，在水中易生成OH-離子）上的OH-進(jìn)行交換時(shí)，水質(zhì)中陰離子會(huì)被轉(zhuǎn)移到離子交換樹脂上，而樹脂上的OH-交換到水中，（即為陰離子交換樹脂原理）。而H+與OH-相結(jié)合生成水，從而可以達(dá)到脫鹽的目的。
離子交換樹脂使用方法
1.離子交換樹脂的粒度一般控制在20-35目，有些可達(dá)到50目，因此在使用前要先干燥，粉碎，過篩，通常干燥時(shí)在烘箱中進(jìn)行，亦可在裝有五氧化二磷、氧化鈣或者濃硫酸的干燥器中進(jìn)行，粉碎時(shí)不要分得過細(xì)，否則影響實(shí)驗(yàn)收率；
2.強(qiáng)堿性離子交換樹脂應(yīng)先用20倍樹脂體積的4%氫氧化鈉水溶液處理，然后用10倍體積的水洗，再用10倍量4%鹽酸處理，最后用蒸餾水洗至中性，然后將氯型轉(zhuǎn)化成OH型，再轉(zhuǎn)化成氯型，最后用10倍4%氫氧化鈉水溶液處理。弱堿性離子交換樹脂處理時(shí)只需用10倍量蒸餾水洗即可，不必洗至中性；
3.裝柱。將處理好的樹脂至于燒杯中，加水充分?jǐn)嚢璩魵馀?，靜置幾分鐘待樹脂大部分沉降后，傾去上層泥狀顆粒；反復(fù)操作直至上層液澄清后，即可裝柱。注意要在柱子底部放1cm后的玻璃絲，用玻璃棒將其壓平，將樹脂倒入柱子中，還要注意防止氣泡產(chǎn)生；
4.樹脂交換。將樣品配制成一定濃度的水溶液，以適當(dāng)流速通過柱子，亦可將樣品溶液反復(fù)通過柱子，直到成分交換完全。用顯色法檢驗(yàn)成分是否交換徹底；
5.樹脂洗脫。注意親和力弱的成分先被洗下來，常用的離子交換樹脂洗脫劑有強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、鹽類、不同pH緩沖溶液、有機(jī)溶液等，可選擇梯度洗脫或者單一濃度洗脫。
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