碱性阴离子交换树脂耐高温

1. 什么叫离子交换树脂的选择性与什么因素有关

什么是离子交来换源树脂的选择性？

离子交换树脂的选择性是指离子交换树脂能吸附的金属离子，污水中有很多金属离子而离子交树脂不可能可以把所有的金属离子都吸咐干净的，有一些金属离子树脂对它的吸附能力是比较弱的而有一些则比较强，也就是说离子交换树脂只能针对性的吸附某一些金属离子，这就是离子交换树脂的选择性。

离子交换树脂的选择性怎样？

离子交换反应和其他化学反应一样，完全服从质量作用定律。离子交换亲和力，也就是离子交换树脂对水中金属离子的吸附能力。离子交换树脂对离子的吸附能力与离子半径大小和离子所带的电荷数有关。离子交换树脂的吸附能力与金属离子的电荷数、价态和金属离子的半径成正比。

离子交换树脂的选择性：

经过实验证明，低浓度、常温下，离子交换树脂对不同离子的吸附能力顺序有下列规律。

阳离子交换树脂对金属离子的吸附顺序是：

Fe3+>Al3+>Pb2+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+。

强碱性阴离子树脂对阴离子的吸附顺序是：

SO42->NO3->CI->HCO3->OH-。

弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附顺序是：

OH->柠檬酸根3->SO42->酒石酸根2->草酸根2->PO43->NO2->Cl->醋酸根-

>HCO3-。

2. 阴树脂有什么特性

一般不对阴、阳离子交换树脂的特性分开说明，而是一个全面的说明，说明时一般分物理性质和化学性质分开来说明

一、物理性质
离子交换树脂的物理性质很多，下面只介绍常见的几种。
1．粒度。树脂颗粒的大小，对树脂的交换速度、树脂层中水流分布的均匀程度、水通过树脂层的压力降和反洗时树脂的流失等，都有很大影响。树脂颗粒大，离子交换速度小；颗粒小，水流阻力大，而且反洗时容易发生树脂流失。因此，颗粒的大小应适当，常用的树脂颗粒为20~40目，国产离子交换树脂的颗粒为16~50目(粒径为1.2~0.3毫米)。
2．比重。树脂的比重对树脂的用量计算和混合床使用树脂的选择很重要。树脂比重的表示有以下几种：
(1) 干真比重。干真比重就是树脂在干燥状态下其本身的比重。

此处所指的干树脂的体积，既不包括颗粒与颗粒之间的空隙，也不包括树脂本身的网架孔隙。测干树脂体积时是将一定重量的干树脂，浸入某种不使树脂膨胀的液体(如甲苯)中，测量其排出液体的体积，此体积即为该一定重量干树脂的体积。干真比重一般为1.6左右。
(2) 湿真比重。湿真比重是树脂在水中经过充分膨胀后，树脂颗粒的比重。

这里的湿树脂体积是指颗粒在湿状态下的体积，包括颗粒中的网孔，但不包括颗粒与颗粒之间的空隙。湿真比重决定了树脂在水中的沉降速度。因此，树脂的湿真比重对树脂的反洗强度和混床再生前树脂的分层有很大影响。湿真比重一般为1.04~1.3左右。
(3) 湿视比重。湿视比重是指树脂在水中充分膨胀时的堆积比重。

湿视比重用来计算交换器内装入一定体积树脂时，所需湿树脂的重量。湿视比重一般为0.6~0.85。
3．溶胀性。树脂的溶胀性是指树脂由干态变为湿态，或者由一种离子型转换成为另一种离子型时，所发生的体积变化。前者称为绝对溶胀，后者称为体积溶胀。
4．树脂绝对溶胀度的大小与合成树脂用的二乙烯苯的数量有关。同一种树脂如果浸入不同浓度的电解质溶液中，其溶胀度也不同；溶液浓度小，其溶胀度大；溶液浓度大，其溶胀度就小。
因此，当把干树脂开始湿润时，不宜用纯水浸泡，一般饱和和食盐水浸泡，以防止树脂因溶胀过大而碎裂。
树脂体积溶胀度的大小与可交换离子的水合离子半径大小有关，树脂内可交换离子的水合离子半径越大，其溶胀度越大。
由于树脂转型时其体积发生变化，所以转型前后两种树脂的湿真比重也随之发生变化。当转型后的树脂体积增大时，其湿直比重减小；当转型后的树脂体积缩小时，其湿真比重增大。这一性质在混床树脂分层时作用很大。
由于树脂转型时发生体积变化，也能使树脂在交换和再生过程中发生多次胀、缩，致使树脂颗粒破碎。从这种情况来看，应尽量减少树脂的再生次数，延长使用时间。
5．机械强度。树脂的机械强度是指树脂经过球磨或溶胀后，裂球增加的百分数。
机械强度好的树脂，应呈均匀的球形，没有内部裂纹，有良好的抗机械压缩性以及很低的脆性，在失效和再生时具有足够的抗裂能力。
6．耐热性。各种树脂所能承受的温度有一定的最高极限，超过这个限度树脂就会发生迅速降解，交换容量降低，使用寿命减少。
一般阳树脂可耐100℃左右，阴树脂中强碱性树脂可耐60℃左右，弱碱性树脂可耐80℃左右。此外，盐型树脂比氢型或氢氧型树脂耐热性好些。
二、 化学性质
离子交换树脂的化学性质有：离子交换、催化、络盐形成等。其中用于电厂水处理的，主要是利用它的离子交换性质。所以，这里仅介绍离子交换反应的可逆性、选择性和表示交换能力大小的交换容量。
1．离子交换反应的可逆性。当离子交换树脂遇到水中的离子时，能发生离子交换反应。反应结果，树脂的骨架不变，只是树脂中交换基团上能解离的离子与水中带同种电荷的离子发生交换。例如，用8%左右的食盐水，通过RH树脂后，出水中的H+浓度增加，Na+浓度减小。这说明食盐水通过RH树脂时，树脂中的H+进入水中，食盐水中的Na+交换到树脂上。这一反应为：
RH+NaCl→RNa+HCl
或 RH+Na+→RNa+H+
如果用4%左右的盐酸通过已经变成RNa的树脂后，出水中的Na+浓度增加，H+浓度减小。说明树脂中的Na+进入水中，而盐酸中的H+交换到树脂上。这一反应为：
RNa+HCl→RH+NaCl
或 RNa+H+→RH+Na+
对照两个反应我们知道：离子交换反应是可逆的。这种可逆反应，可用可逆反应式表示：
RH+NaCl RNa+HCl
或 RH+Na+ RNa+H+
2．离子交换反应的选择性。这种选择性是指树脂对水中某种离子所显示的优先交换或吸着的性能。
同种交换剂对水中不同离子选择性的大小，与水中离子的水合半径以及水中离子所带电荷大小有关；不同种的交换剂由于交换换团不同，对同种离子选择性大小也不一样。下面介绍四种交换剂对离子选择性的顺序：
(1) 强酸性阳离子交换剂，对水中阳离子选择顺序：
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+> ≈Na+>H+>Li+
(2) 弱酸性阳离子交换剂，对水中阳离子的选择顺序：
H+>Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+> ≈Na+>Li+
从上述选择顺序来看，强酸性阳离子交换剂对H+的吸着力不强；而弱酸性阳离子交换剂则容易吸着H+。所以，实际应用中，用酸再生弱酸性阳离子交换剂比再生强酸性阳离子交换剂要容易得多。
(3) 强碱性阴离子交换剂，对水中阴离子的选择顺序：
> >Cl>OH->F-> >
(4) 弱碱性阴离子交换剂，对水中阴离子的选择顺序：
OH-> > >Cl->
从阴离子交换剂的选择性来看，用碱再生弱碱性阴离子交换剂比再生强碱性阴离子交换剂容易。但是弱碱性阴离子交换剂吸着 很弱，不吸着 。因此，弱碱性阴离子交换剂用于除掉水中强酸根离子。
3．交换剂的交换容量。交换容量是离子交换剂的一项重要技术指标。它定量地表示出一种树脂能交换离子的多少。交换容量分为全交换容量和工作交换容量。
(1) 全交换容量。全交换容量是指离子交换剂能交换离子的总数量。这一指标表示交换剂所有交换基团上可交换离子的总量。同一种离子交换剂，它的全交换容量是一个常数，常用毫克当量/克来表示。
(2) 工作交换容量。工作交换容量就是在实际运行条件下，可利用的交换容量。在实际离子交换过程中，可能利用的交换容量比全交换容量小得多，大约只有全交换容量的60~70%。某种树脂的工作交换容量大小和树脂的具体工作条件有关，如水的pH值、水中离子浓度、交换终点的控制标准、树脂层的高度和水的流速等条件，都影响树脂的工作交换容量。工作交换容量常用毫克当量/毫升来表示。

3. 什么叫离子交换树脂的选择性

什么叫离子交换树脂的选择性?与什么因素有关?
水中各种离子在与离子交换树脂交换时，其能力是不一样的：有的离子很容易被树脂吸附，但很难被“置换"下来;有的则很难被树脂吸附，但很容易被“置换”下来。这种性能就称为离子交换树脂的“选择性”。
离子交换树脂的这种选择性与下列因素有关：
①离子带的电荷越多，则越容易被离子交换树脂吸附。例如二价离子就比一价离子易被吸附。
②对带有相同电荷量的离子而言，则原子序大的离子，较易被吸附。
③浓溶液与稀溶液相比，则在浓溶液中低价离子易于被树脂吸附。
一般讲，对H型强酸性阳离子交换树脂而言，对水中离子的选择顺序。对OH型强碱性阴离子交换树脂而言，对水中阴离子的选择顺序。
离子交换树脂的这种选择性，对于分析和判断化学水处理过程是很有用的。
什么叫离子交换树脂的密度?有什么意义?
为使用方便，离子交换树脂的密度有下述两种表示方法：
(1)湿真密度 湿真密度是指离子交换树脂在水中充分膨胀后的真密度。
这里的“颗粒体积”不包括树脂颗粒间的孔隙。湿真密度同反洗分层情况和树脂沉降性能有关。其相对密度值二般在1.04～1.30之间，其中阳棚旨一般为1.24～1.29，阴树月旨一般为1-06～1.11。
(2)湿视密度 湿视密度也有称“湿堆密度”，指离子交换树脂在水中充分膨胀后的堆积密度。
这里的“堆体积”包括离子交换树脂颗粒问的孔隙。湿视密度常用来计算交换床需要装树脂的量。
一般讲，阳离子交换树脂拘湿视密度为O.65～O.85，阴树脂的则为O.60～0.80。
离子交换树脂使用时对温度有什么要求?
离子交换树脂有一定的耐热性。当使用温度超过其所能承受的温度极限时，树脂易因热分解而遭到破坏。
通常，阳离子交换树脂可耐温80～100℃，弱碱性阴离子交换树脂能耐温100℃;强碱性阴离子交换树脂能耐温60℃。当用于除硅时最适宜的温度在40℃以下。 179什么叫交联度?对离子交换树脂的性能
有什么影响?
交联度是苯乙烯系树脂的重要性质之一。交联度是指在苯乙烯树脂中，所含二乙烯苯(俗称“交联剂”)的质量百分率。
树脂的交联度小，对水的溶胀性好，则树脂的交联网孔大，交换速度快，但树脂的强度低。反之，当树脂的交联度高时，其交联网孔小，树脂的强度高，但对水的溶胀性差，反应速度慢。
化学水处理使用的苯乙烯系树脂，其交联度一般在4%一14%之间，以交联度在7%左右的性能比较理想。
什么叫离子交换树脂的溶胀性?与什么因素有关?
当将干离子交换树脂浸入到水中时，其体积常常要变大，这种现象称为离子交换树脂的“溶胀”。
影响离子交换树脂“溶胀”的因素有：
①交联度。高交联度树脂的“溶胀"能力较低。
②活性基团。活性基团越易电离，树脂的溶胀度就越大。如强酸性、强碱性的交换容量大的树脂，
溶胀率也大。
③溶液浓度。溶液中电解质浓度越大，树脂内外溶液的渗透压差反而减小，树脂的溶胀就小。所以对于“失水"的树脂，应先将其浸泡在饱和食盐水中，使树脂缓慢膨胀，使其不易破碎，就是基于上述道理。
通常，强酸性阳离子交换树脂由Na型变为H型，强碱性阴离子交换树脂由Cl型变为OH型，体积约增加5%。

4. 大孔阴离子交换树脂amberlyst a-26耐高温吗

其实所谓的耐高温树脂，阳树脂是没有问题的，主要是阴树脂的热稳定性较差，官能团容易降解，如果能将阴树脂的霍夫曼降解最大程度的降低，体积交换容量降幅控制在5%以下。树脂拥有均匀的粒度、良好的渗透强度、高的交换速度、耐高温等优良的水力学特性，阴树脂的耐温问题也就随之解决了。目前全球耐高温阴树脂一直还是一个难度较高的学术课题，据个人了解，目前离子交换树脂生产企业，还不能稳定的生产出性能非常稳定的耐温阴树脂。我公司是国内最早涉足这个领域的离子交换树脂专业生产企业，自2006年以来一直专注于耐高温阴树脂研发制造，并于2013年与国内五大华电集团之一（华电）共同成立“热电联产耐高温精处理混床树脂课题”攻关小组，并于年底在华电系统内成功投用，目前已连续稳定运行2年以上，这应该是国内最早，也是唯一针对项目投入研发、应用研究的项目（国内市场有一种怪象，那就是一旦某一生产企业研发成功某一产品后，其竞争对手马上也会在市场上呐喊自己也有同类产品）。至于国外品牌的树脂，其在我公司未成功投用之前，一直都说没有耐高温阴树脂（或者说已经开发但暂时没有成功应用案例），但奇怪的是，自从我们与华电合作开发成功后，他们也马上说有耐高温树脂了。
说了这么多，其实个人觉得耐高温阴树脂首先肯定不是什么所谓的均粒阴树脂，虽然粒度的均匀程度，可以通过减小运行阻力而有利于延缓树脂的破损，但其对阴树脂官能团霍夫曼降解问题，没有直接关联，主要还在于合成工艺和骨架稳定性方面。如您对耐高温树脂感兴趣，可以点击头像交流。

5. 强碱I型，I型阴离子交换树脂有什么特点

强碱I型阴离子交换树脂是用三甲胺[(CH3)3N]进行胺化处理得到的树脂，例如国产的201X7等阴树脂；强碱II型阴离子交换树脂是用二甲基乙醇胺[(CH3)2NC2H4OH]进行胺化处理得到的，例如国产的D202阴树脂等。
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I型阴树脂比II型的碱性强，热稳定性好，氧化性能稳定，并且其季铵基团能在长时间
内保持稳定。II型阴树脂的耐热性能稍差，且季铵基团在所使用的过程中会转化为弱碱基
团，从而降低了强碱的交换能力。I型的除硅能力比II型强，如果水中3102含量占阴离子
总量四分之一以上时，宜选用I型阴树脂，不宜采用11型树脂。I型树脂还可以用在水质要
求较高的除盐系统中。但II型树脂的工作交换容量比I型大得多，再生时碱耗也低，而且水
中氯离子对其交换容量的影响很小。当水中有较多氯离子存在时，I型阴树脂的交换容量会
明显降低。

6. 离子交换树脂在高温下能融化吗

答：对于空冷机复组制，凝结水处理用的离子交换树脂还应满足耐高温的要求。海勒式空冷机组的凝结水温度高达60—70℃，而直接空冷机组，凝结水最高温度高达80℃。因此，对凝结水处理所用树脂提出了更高的要求。各国的强酸大孔型阳树脂的允许温度在100℃以上，没有出现问题，而一般的强碱Ⅰ型大孔阴树脂OH—型的最高允许温度仅为60℃，有资料介绍当凝结水温度高于49℃时，运行中SiO2的泄漏量要增加，另外高温凝结水还会使阴树脂分解率提高，致使阴树脂交换容量减小，溶于水中的分解产物增加，因此国内树脂厂提出实际使用温度不要超过50℃。

7. 为什么强碱性树脂氢氧型使用温度要低于60度

一般来讲，强碱阴树脂使用温度建议为：氯型≤ 80℃，氢氧型 ≤ 60℃，我公司在热电专联产凝结水回收项目中，属与华电集团成功合作开发了运行温度大概在80℃的耐高温凝结水精处理混床树脂，目前该项目运行2年后，已进入验收程序。
另外，大孔型强碱阴树脂相比于凝胶型强碱阴树脂，耐热稳定性相对更好，因为大孔结构更稳定。

8. 强碱性阴离子交换树脂的使用时注意事项

1、保持一定水分
离子交换树脂含有一定水份，不宜露天存放，储运过程中应保持湿润，以免风干脱水，使树脂破碎，如贮存过程中树脂脱水了，应先用浓食盐水（25%）浸泡，再逐渐稀释，不得直接放入水中，以免树脂急剧膨胀而破碎。
2、保持一定温度
冬季储运使用中，应保持在5-40℃的温度环境中，避免过冷或过热，影响质量，若冬季没有保温设备时，可将树脂贮存在食盐水中，食盐水浓度可根据气温而定。
3、杂质去除
离子交换树脂的工业产品中，常含有少量低聚合物和未参加反应的单体，还含有铁、铅、铜等无机杂质，当树脂与水、酸、碱或其它溶液接触时，上述物质就会转入溶液中，影响出水质量，因此，新树脂在使用前必须进行预处理，一般先用水使树脂充分膨胀，然后，对其中的无机杂质（主要是铁的化合物）可用4-5%的稀盐酸除去，有机杂质可用2-4%稀氢氧化钠溶液除去，洗到近中性即可。如在医药制备中使用，须用乙醇浸泡处理。
4、定期活化处理
树脂在使用中，防止与金属（如铁、铜等）油污、有机分子微后逐步稀释，阴树脂易受有机物污染，可用10%NaC1+2-5%NaOH混合溶液浸泡或淋洗，必要时可用1%双氧水溶液泡数分钟，其它，也可采用酸碱交替处理法，漂白处理法，酒精处理及各种灭菌法等等。

9. 如何选择离子交换树脂

在选择离子交换树脂的时候需要注意以下问题

颗粒尺寸：
树脂一般是颗粒状的固体，离子交换树脂颗粒的尺寸是非常重要的一个因素，树脂颗粒太大，反应速度就比较慢一些，树脂颗粒小，反应的速度就快一些，但是树脂的颗粒太小，液体通过时的阻力就会增大，所以一般树脂的尺寸都是经过严格的筛选之后，才能够确定，一般树脂的颗粒尺寸在0.4-06mm左右。

交联度：
树脂中含交联剂的重量称为离子交换树脂的交联度，一般以百分比表示。树脂的交联度与树脂的再生、密度、选择性、耐用性都是息息相关的，交联度越高，树脂的再生就比较困难、密度就越高、选择性更强、耐用性也好一些，交联度越低则相反。一般树脂的交联度在4-14%之间，交联度为7%左右的性能是比较理想的。

耐热性：
树脂无论是储存还是使用，都需要考虑到温度的问题，不同的树脂因为使用的材质不同，具有不同的耐温性，一般超纯水设备树脂可耐100℃或更高些的温度，而H型应在100~120℃下使用。苯乙烯系阴树脂、强碱性阴离子交换树脂的使用温度不超过50~60℃，弱碱性阴离子交换树脂可在80℃下使用，丙烯酸系强碱性阴树脂的使用温度应低于38℃。

交换容量：
离子交换树脂的交换容量，简单来说就是树脂能够交换多少离子，一般单位是meq/g(干树脂)或 meq/mL(湿树脂)，交换容量可以分为三种，分别是“总交换容量”、“工作交换容量”和“再生交换容量”

价格：
进口离子交换树脂的价格要比国产树脂要高一些，除了制造成本以外，价格里面还包含了进出口关税、运费等因素，所以在价格上要比国内的树脂高一些，而且市场也会对树脂的价格造成影响，例如之前的中美贸易战，就会对美国进口的树脂有一定的影响，价格会有一定上调。

10. 离子交换树脂能耐高温吗

要看什么树脂，什么类型。强酸性阳树脂100度没的问题，阴树脂-OH型不要超过50度，-CL不要超过80度，否则，树脂就被破坏了