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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狀結構的高分子化合物。一般樹脂可以分為陽離子交換樹脂以及陰離子交換樹脂。不同性質的離子交換樹脂所處理的水質情況也會有所不同。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濃度的無機鹽或者是堿溶液進行洗滌，則可以恢復道原始的裝態進行重復的利用。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，水質中陰離子會被轉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，然后將氯型轉化成OH型，再轉化成氯型，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生；
4.樹脂交換。將樣品配制成一定濃度的水溶液，以適當流速通過柱子，亦可將樣品溶液反復通過柱子，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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