陽離子交換樹脂吸附交換原理
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。樹脂離解後,本體所含的負電基團,如SO3-,能吸附結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,在酸性或鹼性溶液中均能離解和產生離子交換作用。
樹脂在使用一段時間後,要進行再生處理,即用化學葯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,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+結合而恢復原來的組成。
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。樹脂離解後餘下的負電基團,如R-COO-(R為碳氫基團),能與溶液中的其他陽離子吸附結合,從而產生陽離子交換作用。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,只能在鹼性、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)。
其實陽離子交換樹脂在我們實際使用過程中,一般都是將樹脂變味其他離子形式進行運行,以滿足各種場景使用需求。例如經常會將強酸性的陽離子交換樹脂和NaCl一起轉變為鈉型的樹脂後再投入使用,當樹脂置換過程中就會放出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下降和由此產生的副作用(如蔗糖轉化和設備腐蝕等)。
而且這類樹脂以鈉型狀態運行使用後,可直接用鹽水對樹脂進行再生(不用強酸)。
② 強酸性陽離子交換樹脂質量怎麼檢查
強酸性陽離子交換樹脂質量怎麼檢查
1.樹脂的顆粒尺寸與樹脂的反應速度息息相關,樹脂的顆粒越大,反應速度就越慢一些,顆粒越小,樹脂的反應速度越快,但是顆粒越小,溶液通過時的阻力就比較大,所以一般樹脂的顆粒在0.4-0.6mm左右。
2.樹脂的密度與樹脂的交聯度相關,一般情況下,樹脂的密度越高,交聯度就越高,強酸性或強鹼性的樹脂要比弱酸性或弱鹼性樹脂的密度高一些。
3. 樹脂在合成的過程中,可能會加入聚合度較低的物質,在使用樹脂時可能會發生溶解,我們在采購樹脂時也要考慮到樹脂溶解性能不能符合自己的要求。
4.在選擇樹脂時,樹脂的耐用性是非常重要的,樹脂在運輸、儲存以及使用時,可能會出現一些摩擦,長期使用之後,可能會出現樹脂破損的情況。
5.樹脂中會含有一定的水分,不同型號的樹脂含水量也有所不同,樹脂在使用時,隨著各種因素對樹脂的損害,其含水量也會發生變化。
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③ 陽離子交換樹脂的作用是什麼
液體通過交換樹脂,樹脂官能團上的離子與水中陽離子相互交換。
④ 陽離子交換樹脂工作交換容量的國家標準是多少
一般按900-1000mmol/L,或許會有一些用戶對這個「摩爾當量」理解起來有些困難,下面我以軟化水舉例說明如下:
假設原水硬度(以碳酸鈣計)為:300 mg/L
陽離子交換樹脂工作交換容量:900mmol/L
如果要計算1立方樹脂可以處理多少原水,那麼先將原水硬度換算成摩爾濃度:
1)碳酸鈣計硬度濃度300 / 二分之一個碳酸鈣分子量50 = 6 mol
(取二分之一個碳酸鈣分子量,是因為鈣離子為2價,而軟化樹脂是用1價Na離子置換)
2)900 / 6 =150立方 也即每立方樹脂能處理150噸軟化水。
陽樹脂質量全交換容量為:≥4.5mmol/g
體積全交換容量為:≥1.9mmol/ml
⑤ 陽離子交換樹脂交換容量的國家標準是多少
一般按900-1000mmol/L。
離子交換樹脂工作交換容量的測試方法:版
1、陽樹脂工作交換容量計算公權式:Qa=(A+S)V/ VR
Qa:陽樹脂的工作交換容量,單位為mol/m³
A:陽床平均進水鹼度,單位為mmol/l
S: 陽床平均出水酸度,單位為mmol/l
V: 周期制水總量, 單位為m³
VR:床內樹脂體積(逆流再生則不含壓脂層體積),單位為m³
2、陰樹脂工作交換容量計算公式:Qk=(S+〔CO2〕+〔SiO2〕)V/ VR
Qk:陰樹脂工作交換容量,
〔CO2〕:陰床進水平均CO2濃度,單位為mmol/l;
〔SiO2〕:陰床進水平均SiO2濃度,單位為mmol/l;
S、V、 VR同陽樹脂工作交換容量公式;
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⑥ 陽離子交換樹脂的離子交換量是什麼意思
離子交換樹脂的交換容量:
交換容量指的是離子交換樹脂能夠交換的離子的數專量,交換容量一般和屬離子交換樹脂內的活性基團數成正比,離子交換樹脂的交換容量分為三種,分別是「總交換容量」、「工作交換容量」和「再生交換容量」
1.總交換容量:表示每meq/g(干樹脂)或 meq/mL(濕樹脂)能夠進行交換的化學基團的總量,打個比方,比如總共有25毫升樹脂,交換容量為 1 meq/mL的樹脂,總交換容量就是25meq/mL。
2.工作交換容量:表示樹脂在一定的條件下,能夠進行交換的能力,主要與樹脂的種類、溫度、進水的流速、總交換容量等因素有關,根據樹脂的使用環境、條件的不同,樹脂的交換容量也會不同。
3.再生交換容量:再生交換容量指的是,樹脂在吸附飽和,進行再生之後,樹脂還能夠有多少交換容量,再生交換容量除了和樹脂本身的性能有關以外,主要就是和樹脂再生時使用的再生劑有關,再生交換容量一般是總交換容量的70-80%。
⑦ 陽離子交換樹脂檢測機構各位知道嗎想了解情況。
一般來按900-1000mmol/L,或許會有一些用源戶對這個「摩爾當量」理解起來有些困難,下面我以軟化水舉例說明如下:
假設原水硬度(以碳酸鈣計)為:300 mg/L
陽離子交換樹脂工作交換容量:900mmol/L
如果要計算1立方樹脂可以處理多少原水,那麼先將原水硬度換算成摩爾濃度:
1)碳酸鈣計硬度濃度300 / 二分之一個碳酸鈣分子量50 = 6 mol
(取二分之一個碳酸鈣分子量,是因為鈣離子為2價,而軟化樹脂是用1價Na離子置換)
2)900 / 6 =150立方 也即每立方樹脂能處理150噸軟化水。
陽樹脂質量全交換容量為:≥4.5mmol/g
體積全交換容量為:≥1.9mmol/ml
⑧ 陽離子交換樹脂的用途和原理
陽樹脂分弱樹脂和強樹脂兩大類。分子式H-R(當然也可以是Na-R型), H就是氫離回子。樹脂高度約0.8米到1.6米。當答水從上向下,通過樹脂層時,水中的陽離子與樹脂的H離子發生交換,樹脂最上層是鐵鈣鎂離子,接著是鉀鈉氨離子。
出水水質是酸性的,PH值一般小於3。當運行約一天左右時,出水開始出現鈉離子,表示反應到了終點,需要用酸(HCl)反洗,將鈉鈣離子再置換出來。
⑨ 陽離子交換樹脂的物理性質
1、離子交換樹脂顆粒尺寸:
離子交換樹脂一般呈顆粒狀,樹脂顆粒的尺寸是非常重要的,如果樹脂顆粒尺寸大的話,反應速度就比較慢一些,而樹脂顆粒尺寸小,反應速度較快,但是液體通過的阻力也比較大,需要較高的工作壓力,所以樹脂顆粒的大小一般是經過嚴格篩選才能夠確定,大多數的樹脂的尺寸的有效粒徑在0.4~0.6mm左右。
2、離子交換樹脂的密度:
離子交換樹脂的密度有兩種,一種是樹脂乾燥時的密度,被稱為真密度,另外一種是樹脂濕潤時的密度,被稱為視密度。樹脂的密度和樹脂的交聯度是息息相關的,交聯度高的樹脂密度一般也較高,而強酸性或強鹼性的樹脂要比弱酸性或弱鹼性樹脂的密度高一些。
3、離子交換樹脂的溶解性:
離子交換樹脂一般情況下是不溶性物質,不過樹脂在合成的過程中,可能會加入一些聚合度較低的物質,就會導致樹脂在工作時將這些物質溶解出來,根據統計交聯度較低和含活性基團多的樹脂,溶解傾向較大,我們在選擇樹脂時也要考慮到樹脂溶解性能不能符合自己的要求。
4、離子交換樹脂的耐用性:
離子交換樹脂在運輸、儲存、使用時,樹脂可能會發生摩擦、膨脹或者收縮等變化,長期使用後,還可以會發生樹脂破損等現象,所以在選擇樹脂時,樹脂的機械強度和耐磨性也是非常重要的一點,一般交聯度低的樹脂,耐磨性也較低。
5、離子交換樹脂的膨脹度:
離子交換樹脂體內本身就含有一定的水分,還有其他的親水基團,使用樹脂在與水接觸時,就會發生樹脂膨脹的現象,樹脂在轉型時,也會發生膨脹,比如樹脂由氫型轉為鈉型時,樹脂就會發生膨脹,一般情況下,樹脂的交聯度越低,膨脹度就越大,所以在樹脂在裝填時需要根據樹脂膨脹的大小,確認樹脂裝填的高度。
6、離子交換樹脂的水分:
一定離子型態的樹脂其顆粒內所含的平衡水量是該樹脂的固有特性。同種樹脂,不同的離子型態,其含水量也是不同的。為此,國家標准也規定了各種樹脂在特定的離子型態下的含水量。樹脂在使用的過程中,隨著各種因素對樹脂的損害,其含水量也會發生變化。因此,樹脂含水量的變化大小,也是判斷樹脂受損性程度的依據之一。
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⑩ 陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂的區別
區分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類,它們可分別與溶液中的陽離子和陰離子進行離子交換。陽離子樹脂又分為強酸性和弱酸性兩類,陰離子樹脂又分為強鹼性和弱鹼性兩類 (或再分出中強酸和中強鹼性類)。
離子交換樹脂對溶液中的不同離子有不同的親和力,對它們的吸附有選擇性。各種離子受樹脂交換吸附作用的強弱程度有一般的規律,但不同的樹脂可能略有差異。主要規律如下: (1) 對陽離子的吸附 高價離子通常被優先吸附,而低價離子的吸附較弱。在同價的同類離子中,直徑較大的離子的被吸附較強。一些陽離子被吸附的順序如下: Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+ (2) 對陰離子的吸附 強鹼性陰離子樹脂對無機酸根的吸附的一般順序為: SO42-> NO3- > Cl- > HCO3- > OH- 弱鹼性陰離子樹脂對陰離子的吸附的一般順序如下: OH-> 檸檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- >草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- >醋酸根- > HCO3- (3) 對有色物的吸附 糖液脫色常使用強鹼性陰離子樹脂,它對擬黑色素(還原糖與氨基酸反應產物)和還原糖的鹼性分解產物的吸附較強,而對焦糖色素的吸附較弱。這被認為是由於前兩者通常帶負電,而焦糖的電荷很弱。 通常,交聯度高的樹脂對離子的選擇性較強,大孔結構樹脂的選擇性小於凝膠型樹脂。這種選擇性在稀溶液中較大,在濃溶液中較小。