文档介绍：第八章离子交换
第一节离子交换剂
第二节离子交换基本原理
第三节离子交换工艺
第四节离子交换设备及计算
第一节离子交换剂
离子交换剂的分类、组成及结构
1、分类
按母体材质分为:无机和有机两大类。
按其他分类
2、组成和结构
离子交换树脂的化学结构可分为不溶性树脂母体和活性基团两部分。树脂母体为有机化化合物和交联剂组成的高分子共聚物。交联剂的作用是使树脂母体形成主体的网状结构。交联剂与单体的重量比的百分数称为交联度。活性基团由起交换作用的离子和与树脂母体联结的固定离子组成。
离子交换树脂的命名和型号
1、命名
2、型号
离子交换产品的型号以三位阿拉伯数字组成,第一位数字代表产品的分类,第二位数字代表骨架的差异,第三位数字为顺序号用以区别基因、交联剂等的差异。
离子交换树脂的性能
物理性能
常用凝胶型离子交换树脂为透明或半透明的珠体,大孔树脂为乳白色或不透明珠体。优良的树脂圆球率高,无裂纹,颜色均匀,无杂质。
~(d10)~,均一系数(d40/d90)~,均一系数的含义是筛上体积为40%的筛孔孔径与筛上体积为90%的筛孔孔径之比。
树脂的含水率以每克树脂(在水中充分膨胀)所含水分的百分比(约50%),树脂的含水率相应地反映了树脂网架中的孔隙率。
干树脂+水→湿树脂体积胀大绝对溶胀度
6. 机械强度
7. 耐热性
8. 孔结构
化学性能
:离子交换反应的可逆性交换的逆反应。
:树脂在水中电离出H+和OH-,表现出酸碱性。树
脂的酸碱性受pH值影响,各种树脂在使用时都有适当
的pH值范围。
:树脂对水中某种离子能优先交换的性能称为
选择性,选择性大小用选择性系数来表征。
:表示树脂的交换能力。通常用EV(mmol/ml
湿树脂)表示,也可用EW(mmol/g干树脂)表示。
EV=EW×(1-含水量)×湿视视密度
离子交换树脂的选择、保存、使用和鉴别
树脂选择
选择树脂时应综合考虑原水水质、处理要求、交换工艺以及投资和运行费用等因素。
树脂保存
树脂宜在0~40℃下存放,通常强性树脂以盐型保存,弱酸树脂以氢型保存,弱碱树脂以游离胺型保存。
树脂使用
树脂在使用前应进行适当的预处理,以除去杂质。最好分别用水、5%HCl、2%~4%NaOH反复浸泡清洗两次,每次4~8h。
表8-2 未知树脂的鉴别
操作①
取未知树脂样品2mL,置于30mL试管中
操作②
加1N HCl15mL,摇1--2min,重复2--3次
操作③
水洗2~3次
操作④
加1O%CuSO4(其中含1%H2SO4)5mL,摇1min,放5min
检查
浅绿色
不变色
操作⑤
加5N氨液2mL,摇1min,水洗
加1N NaOH15mL摇1min,水洗,加酚酞,水洗
检查
深蓝
颜色不变
红色
不变色
结果
强酸性阳树脂
弱酸性阳树脂
强碱性阴树脂
弱碱性阴树脂