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陽離子交換樹脂與離子交換劑

發布時間:2020-12-23 19:06:03

1. 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。

2. 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。

3. 離子交換樹脂的還原方式

離子交換樹脂的還原一般是使用再生劑進行再生,從而達到還原的目的。

陽離子交換樹脂的再生方法:
首先要將陽離子交換樹脂床裡面的水放空,然後關閉全部閥門,只需要打開進酸閥、上排閥,然後將酸泵打開,然後放入酸液,在液面超過樹脂20厘米以上,打開下排,流速和進酸速度相同,流量一般在600-1000L/H左右,酸洗時間最好不要低於40分鍾,酸洗之後可以直接清洗樹脂,首先打開砂過濾和精密過濾,然後放掉酸液,再打開上進和下進,清除掉殘留的酸液,然後關閉樹脂床下進閥,開始進行清洗,清洗時打開樹脂床上排閥,陽床內的水須始終漫過樹脂,不要使樹脂失水。清洗到下排閥出水接近中性為止。
對於污染較嚴重的樹脂,可用鹼性食鹽溶液反復處理,一些報道有提到:某些絡合劑、沉澱劑、增溶劑、氧化劑以及外力等能夠改變樹脂污染物的化學物理環境。在鹽鹼復甦液的基礎上,加入一定濃度的腐殖酸絡合劑、腐殖酸增溶劑、有機物的抗氧化劑及抗靜電作用屏蔽劑等,陰離子吸附樹脂復甦效果有所提高。當採用上述方式再生後制水量任無法達到原來制水置一半時,應考慮更換新樹脂。


陽離子交換樹脂再生劑:
1.再生劑的純度
再生用的葯品質量對陽離子交換樹脂的再生效果有很大的影響,陰陽離子交換樹脂再生採用高純鹼有利於對陰樹脂的再生。根據離子交換平衡原理,對工業鹼與高純鹼質量的理論分析得出,採用高純鹼再生時,其陰床出水Cl一含量僅為工業鹼再生時的1/46。實踐證明,採用高純鹼再生時,樹脂的再生度提高了約77%,樹脂的工作交換容量提高了約13%,同時設備的周期制水量提高了約16 %。
2.再生劑量
離子交換是可逆的,離子交換劑失效後理論上再生1 mol離子量需要再生劑的摩爾量稱為再生比耗(或稱再生水平),以100%純度再生劑表示。也可用實際再生劑的消耗量與理論需要量的比值來表示,如強鹼陰樹脂需要100%純度NaOH的再生比耗為1.5,即實際再生lmol離子量需要的NaOH量1.5×40是60g(1molNaOH是40g),也可以說強鹼陰樹脂需要100%純度NaOH的再生比耗(再生水平)為60g/mol。再生比耗與進水水質、樹脂質量、再生方式等因數有關。陽離子交換樹脂首次再生,其再生劑量應是設計再生劑量的1.5~2倍,逆流再生設備在大反洗後的再生劑量要增加10%-50%。

4. 陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂的區別和用法

陽離子交復換樹脂:活性基團為制陽離子,比如氫離子,鈉離子等。樹脂上的活性基團與上樣液中的陽離子發生交換,那麼氫離子或鈉離子流出,上樣液中的陽離子留在了樹脂上,再經過洗脫,將目的物陽離子洗脫下來,從而達到分離純化的目的。陰離子交換樹脂:活性基團為陰離子,比如氫氧根離子,氯離子等。上樣液中的陰離子與氫氧根離子或氯離子發生交換,目的物結合到了樹脂上,再洗脫下來。樹脂用法:以陽離子樹脂為例。1,樹脂用50~60℃熱水泡,不時攪拌,開始每隔15分鍾換水一次,換4次,再每隔半小時換水一次,換4次。此時水應為透明,若不透明還有其他顏色或渾濁,繼續水洗。2,樹脂裝柱。用1N鹽酸緩慢流過樹脂柱,大約每小時走1.5倍柱體積,共走3~4柱體積,換去離子水沖柱至中性。3,用1N 氫氧化鈉緩慢流過樹脂柱,大約每小時走1.5倍柱體積,共走3~4柱體積,換去離子水沖柱至中性。4,重復2,樹脂變為氫型。不重復2,樹脂為鈉型。 一般樹脂廠商都會告訴你如何處理活化的。

5. 陽離子交換樹脂是危險品嗎

陽離子交換樹脂不是危險品!!

陽離子交換樹脂是離子交換樹回脂的一種,答陽離子交換樹脂內含有大量的酸性基團,能夠在水中分解除H+,可以與液體中的陽離子進行離子交換,陽離子交換樹脂又分為強酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂。


陽離子交換樹脂的工作原理:

強酸性陽離子交換樹脂:

含有大量的強酸性基團,容易在液體中釋放出氫離子,然後樹脂內的三氧化硫就會吸附液體中的陽離子,其實就是樹脂中的氫離子與液體中的陽離子進行交換。

弱酸性陽離子交換樹脂:

含有大量的弱酸性基團,也會在液體中釋放出氫離子,但是弱酸性陽離子交換樹脂是用碳氫基團來對液體中的陽離子進行吸附,從而達到陽離子交換的作用。

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6. 陽離子交換樹脂和陽離子絮凝劑的區別

在水抄處理應用中:首先說說襲陽離子絮凝劑,該絮凝劑在水中電離後,如化合物的鏈節上帶正電荷,是水的預處理中的"有機高分子絮凝劑。在使用過程中,攪拌速度不宜過快,易打碎絮凝體,而起不了架橋作用。有機高分子絮凝劑應避免過量加葯,以防脫穩的膠體再穩,影響混凝效果…陽離子交換樹脂(簡稱樹脂)是用化學合成製得而成,其性能有物理性能和化學性能。陽離子交換樹脂是重復使用的工藝水處理設備的離子交換載體,其使用是將樹脂裝入交換器中,經交換器正,反洗工藝後,進入制水狀態,當樹脂飽和水中各種離子後,就需對樹脂進行再生,再生的目的是將再生劑送入交換器體內,將飽和在樹脂中的各種離子置換出來,讓樹脂恢復離子交換能力…。華粼水質

7. 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%。

8. 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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9. 陽離子交換樹脂的工作原理是怎麼樣的

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)。

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