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时间:2021年02月03日 来源:

(4) 膨胀度


离子交换树脂含有大量亲水基团,与水接触即吸水膨胀。当树脂中的离子变换时,如阳离子树脂由H+转为Na+,阴树脂由Cl-转为OH-,都因离子直径增大而发生膨胀,增大树脂的体积。通常,交联度低的树脂的膨胀度较大。在设计离子交换装置时,必须考虑树脂的膨胀度,以适应生产运行时树脂中的离子转换发生的树脂体积变化。



(5) 耐用性



树脂颗粒使用时有转移、磨擦、膨胀和收缩等变化,长期使用后会有少量损耗和破碎,故树脂要有较高的机械强度和耐磨性。通常,交联度低的树脂较易碎裂,但树脂的耐用性更主要地决定于交联结构的均匀程度及其强度。如大孔树脂,具有较高的交联度者,结构稳定,能耐反复再生 。 MB20树脂上海纯超环保指导安装。口碑好MB20树脂免费咨询

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4.3 选择吸附顺序

根据以上影响交换速度的因素,可以推断:

1)在常温、稀溶液中离子价数越高,与固定离子的静电引力越大,越优先交换。

Cr3+ > Ca2+ > Na+     PO43 -> SO42-> Cl-

2)稀溶液中,同价离子原子序数越大,与固定离子的静电引力越大;稀土元素相反。

   K+ > Na+> H+

3)在高浓度的溶液中,由于离子的水化作用不充分,水合离子的半径接近离子半径,原子序数越大,离子半径增大,离子表面电荷密度相对减小,与固定离子的静电引力越小。


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四、交换原理

离子交换树脂是通过其可交换的活性离子A+与溶液中的自由离子B+交换完成对B+去除的。



4.1 离子交换过程

离子交换过程包含五个步骤:1B+自溶液扩散至树脂表面;2B+自树脂表面进入树脂内部的活性中心;3B+与RA在活性中心上发生复分解反应;4A+离子自树脂内部扩散到树脂表面;5A+离子从树脂表面扩散至溶液中。如图所示:





4.2 影响因素

影响交换速度的因素主要有以下几方面:

1)颗粒大小:颗粒越小,有利于提高交换速度

2)交联度:交联度越低树脂越易膨胀,在树脂内部扩散就越容易

3)离子化合价:离子在树脂中扩散时,和树脂骨架间存在库伦引力。离子化合价越高,这种引力越大,因此扩散速率就越小。

4)离子的大小:小离子的交换速度比较快,大分子会和树脂骨架碰撞,速度较慢

5)搅拌速率:当液膜控制时,增加搅拌速率会使交换速度增加。但增大到一定程度后再继续增加转速,对交换速度影响就比较小。

6)溶液浓度:

1、 定义

离子交换树脂是一类带有功能基的网状结构的高分子化合物:

● 不溶性的三维空间网状骨架

● 连接在骨架上的功能基团

● 功能集团上带有相反电荷的可交换离子



2、 分类

● 按母体材质分为:无机和有机

● 按结构特征分为:大孔、等孔、凝胶型

● 按化学活性基团性质(交换基或官能团):阳离子交换树脂(弱酸性、强酸性)、阴离子交换树脂(弱碱性、强碱性)。



实际使用上,常将这些树脂转变为其他离子形式运行,以适应各种需要。例如常将强酸性阳离子树脂与氯化钠作用,转变成钠型树脂再使用。工作时,钠型树脂放出钠离子,与溶液中的钙离子、镁离子等阳离子交换吸附,除去这些离子。反应式没有放出氢离子,可避免容易PH下降和由此产生的副作用,如设备腐蚀。



● 按基体种类分为:苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。





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