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陽離子交換樹脂的原理與物理化學(xué)性質(zhì)
2024-04-29 08:39:43 來源：廊坊森納特化工有限公司
產(chǎn)品名稱：
001x7苯乙烯系強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂
產(chǎn)品簡介：
001x7是在交聯(lián)為7%的苯乙烯-二乙烯苯共聚體上帶有磺酸基(-SO3H)的陽離子交換樹脂。主要用于食品、制藥、硬水軟化和純水制備，也用于濕法冶金、制糖、制藥、味精行業(yè)，以及作為催化劑等。
理化性能指標(biāo)：
指標(biāo)名稱
指標(biāo)
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：
GB/T13659-2008
外觀 ：
棕黃至棕褐色球狀顆粒
出廠型式 ：
鈉型
含水量 % ：
45.00-55.00
質(zhì)量全交換容量 mmol/g ：
≥4.50
體積全交換容量 mmol/ml ：
≥1.80
濕視密度 g/ml ：
0.77-0.87
濕真密度 g/ml ：
1.250-1.290
范圍粒度 % ：
(0.315mm-1.250mm)≥95.0
下限粒度 % ：
(<0.315mm)≤1.0
有效粒徑 mm ：
0.400-0.700
均一系數(shù) ：
≤1.60
磨后圓球率 %：
≥90.00
使用參考指標(biāo)：
指標(biāo)名稱
指標(biāo)
pH范圍
1-14
高使用溫度℃
Na+:120 H+:100
轉(zhuǎn)型膨脹率(Na+-H+)%
≤10
工作交換容量 mmol/L
≥1200
運(yùn)行流速 m/h
15-30
陰、陽離子交換樹脂樹脂的貯存：
離子交換樹脂肪內(nèi)含有一定量的水份，在運(yùn)輸及貯存過程中應(yīng)盡量保持這部分水。如貯存過程中樹脂脫了水，應(yīng)先用濃食鹽水（-10%）浸泡，再逐漸稀釋，不得直接放于水中，以免樹脂急劇膨脹而破碎。在長期貯存中，強(qiáng)型樹脂應(yīng)轉(zhuǎn)變成鹽型，弱型樹脂可轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的氫型或游離堿型也可轉(zhuǎn)為鹽型，然后浸泡在潔凈的水中。樹脂在貯存或運(yùn)輸過程中，應(yīng)保持在5-40C的溫度環(huán)境中，避免過冷或過熱，影響質(zhì)量。若冬季沒有保溫設(shè)備時，可將樹脂貯存在食鹽水中，食鹽水的溫度可根據(jù)氣溫而定。
新樹脂的預(yù)處理：新樹脂常含有溶劑、未參加聚合反應(yīng)的物質(zhì)和少量低聚合物，還可能吸著鐵、鋁、銅等重金屬離子。當(dāng)樹脂與水、酸、堿或其他溶液相接觸時，上述可溶性雜質(zhì)就會轉(zhuǎn)入溶液中，在使用初期污染出水水質(zhì)。所以，新樹脂在投運(yùn)前要進(jìn)行預(yù)處理。
陽樹脂的預(yù)處理
陽樹脂預(yù)處理步驟如下：
首先使用飽和食鹽水，取其量約等于被處理樹脂體積的兩倍，將樹脂置于食鹽溶液中浸泡18-20小時，然后放盡食鹽水，用清水漂洗凈，使排出水不帶黃色;其次再用2%-4%NaOH溶液，其量與上相同，在其中浸泡2-4小時（或作小流量清洗），放盡堿液后，沖洗樹脂直至排出水接近中性為止。后用5%HCL溶液，其量亦與上述相同，浸泡4-8小時，放盡酸液，用清
水漂流至中性待用。
陰樹脂的預(yù)處理
其預(yù)處理方法中的一步與陽樹脂預(yù)處理方法中的一步相同；而后用
5%HCL浸泡4-8小時，然后放盡酸液，用水清洗至中性；而后用2%-4%NaOH溶
液浸泡4-8小時后，放盡堿液，用清水洗至中性待用。
陽離子交換樹脂的原理與物理化學(xué)性質(zhì)離子交換樹脂的原理
離子交換樹脂是一種聚合物，帶有相應(yīng)的功能基團(tuán)。一般情況下，常規(guī)的鈉離子交換樹脂帶有大量的鈉離子。當(dāng)水中的鈣鎂離子含量高時，樹脂可以釋放出鈉離子，功能基團(tuán)與鈣鎂離子結(jié)合，這樣水中的鈣鎂離子含量降低，水的硬度下降。硬水就變?yōu)檐浰@是軟化水設(shè)備的工作過程。
離子交換樹脂
當(dāng)樹脂上的大量功能基團(tuán)與鈣鎂離子結(jié)合后，樹脂的軟化能力下降，可以用氯化鈉溶液流過樹脂，此時溶液中的鈉離子含量高，功能基團(tuán)會釋放出鈣鎂離子而與鈉離子結(jié)合，這樣樹脂就恢復(fù)了交換能力，這個過程叫作“再生”。由于實(shí)際工作的需要，軟化水設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)工作流程主要包括：工作、反洗、吸鹽、慢沖洗、快沖洗五個過程。不同軟化水設(shè)備的所有工序非常接近，只是由于實(shí)際工藝的不同或控制的需要，可能會有一些附加的流程。任何以鈉離子交換為基礎(chǔ)的軟化水設(shè)備都是在這五個流程的基礎(chǔ)上發(fā)展來的。
離子交換樹脂
離子交換樹脂的物理化學(xué)性質(zhì)
離子交換樹脂的物理化學(xué)性質(zhì)有交換容量、膨脹性、孔隙度、選擇性和機(jī)械強(qiáng)度等。當(dāng)用樹脂從礦漿中提金時，對樹脂性能有嚴(yán)格的要求，其中主要的是：樹脂應(yīng)有良好的不溶性和化學(xué)穩(wěn)定性，即不溶于酸或堿的水溶液中，這樣樹脂就能反復(fù)多次使用；樹脂應(yīng)有比較高的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性和抗沖擊能力。強(qiáng)度小的樹脂容易被破壞，因而增加了樹脂消耗和金的流失。
離子交換樹脂
生產(chǎn)中常使用有效容量的概念，它表示單位質(zhì)量風(fēng)干狀態(tài)下離子交換樹脂所吸附的有效離子數(shù)量。樹脂反復(fù)使用后，容量就會降低，一直降低到停止吸附失去離子交換性能。這是由于某些離子與樹脂生成穩(wěn)定絡(luò)合物或在樹脂上沉淀有難溶化合物等所致。樹脂浸入溶液后，其體積會增大1.5～2.0倍，陰離子交換樹脂的膨脹系數(shù)在2.0～3.0范圍內(nèi)。
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