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離子交換樹脂凈水的原理

2021-04-07 09:18:28

admin

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離子交換樹脂是屬于一類帶有功能基團的網(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)濃度的無機鹽或者是堿溶液進行洗滌，則可以恢復(fù)道原始的裝態(tài)進行重復(fù)的利用。那么離子交換樹脂在水處理中的凈水原理

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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，在水中易生成H+離子)上的H+ 進行離子交換時，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，在水中易生成OH-離子）上的OH-進行交換時，水質(zhì)中陰離子會被轉(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，有些可達到50目，因此在使用前要先干燥，粉碎，過篩，通常干燥時在烘箱中進行，亦可在裝有五氧化二磷、氧化鈣或者濃硫酸的干燥器中進行，粉碎時不要分得過細，否則影響實驗收率；
2.強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，加水充分攪拌除掉氣泡，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酸、強堿、鹽類、不同pH緩沖溶液、有機溶液等，可選擇梯度洗脫或者單一濃度洗脫。

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