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離子交換樹脂為什么能凈化水

2020-11-25 09:59:51

admin

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離子交換樹脂以所以能凈化水是因?yàn)椋x子交換樹脂自身帶有能與水中雜質(zhì)離子相互交換的功能團(tuán)，例如水中的鈣鎂離子會(huì)被吸咐在離子交換樹脂表面，達(dá)到一個(gè)去除的目的。

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離子交換樹脂以所以能凈化水是因?yàn)椋x子交換樹脂自身帶有能與水中雜質(zhì)離子相互交換的功能團(tuán)，例如水中的鈣鎂離子會(huì)被吸咐在離子交換樹脂表面，達(dá)到一個(gè)去除的目的。

離子交換樹脂是由苯酚，甲醛，苯乙烯，二乙烯基苯等通過化學(xué)合成方法制成的高分子聚合物，并且不溶于水，酸，堿和有機(jī)溶劑。它主要用于各種類型的硬水軟化，純凈水制備，家用飲水機(jī)，凈水器等。可以在使用過程中直觀地觀察樹脂顏色的變化判斷樹脂是否失效。

離子交換樹脂的單元結(jié)構(gòu)主要由三部分組成。不溶性三維空間網(wǎng)狀骨架，連接到骨架的官能團(tuán)以及該官能團(tuán)帶有相反電荷的可交換離子。在水溶液中，附著在離子交換樹脂固定骨架上的官能團(tuán)使可交換離子解離，這些離子可在寬廣的區(qū)域內(nèi)自由移動(dòng)并擴(kuò)散到溶液中。
同時(shí)，溶液中相同類型的離子會(huì)擴(kuò)散到整個(gè)樹脂的多孔結(jié)構(gòu)中。這兩個(gè)離子之間的濃度差異有利于相互交換。濃度差越大，交換速度越快。同時(shí)，不同的離子交換樹脂對不同離子的特定官能團(tuán)具有不同的親和力，因此在人工控制的條件下，功能基離解出來的可交換離子就可與溶液里的同類型離子發(fā)生交換。

離子交換樹脂為什么能凈化水
離子交換樹脂是可以分為陽離子樹脂和陰離子樹脂的高分子化合物。陽離子樹脂分為鈉型和氫型。某些陽離子（例如H +和Na +）可以在水溶液中解離。鈣離子和鎂離子被鈉離子交換以軟化水，氫樹脂將水中的鈣離子和鎂離子交換為氫離子以軟化水。陰離子樹脂包含可以從水溶液中解離的可置換氫氧根離子。與水中的酸性自由基離子（OH-，Cl-等）進(jìn)行交換，即樹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，同時(shí)使用陰離子樹脂和氫型陽離子樹脂可以將水變?yōu)榧儍羲?br />
用離子交換樹脂制取去離子水的工藝過程是使原水先通過強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂除去陽離子，再通過強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂去掉陰離的。選用何種除鹽水系統(tǒng)和設(shè)備主要依據(jù)出質(zhì)量、系統(tǒng)產(chǎn)水量及進(jìn)水水質(zhì)情況。

離子交換樹脂凈化水的過程
樹脂的軟化過程中包含堅(jiān)硬的礦物質(zhì)，主要是鈣和鎂被鈉離子交換或礦物質(zhì)替代。

離子交換樹脂的官能團(tuán)代替了溶解在水中的鈣和鎂的硬質(zhì)礦物質(zhì)。鈉在很大程度消除了水垢在表面上的積聚，從而顯著減少了對其接觸的目標(biāo)的損害。在合適的容器中，含有硬質(zhì)礦物質(zhì)的水通過陽離子交換樹脂進(jìn)行離子交換反應(yīng)。

離子交換樹脂是多孔的，所有樹脂顆粒都含有大量負(fù)電荷。當(dāng)使用樹脂時(shí)，將其交換為帶正電的鈉離子。當(dāng)鈣和鎂通過樹脂罐時(shí)，它們與樹脂珠粒接觸并從交換位置交換鈉離子。

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