软化树脂知识点详细解析

          

水处理树脂分 为 阳离子 树脂和 阴离子 树脂 , 阳离子树脂又细分为钠型和氢型 , 钠型树脂将水中的钙镁离子交换成钠离子 , 使水变软。 氢型树脂是将水中的钙镁离子交换成氢离子使水软化 . 阴离子树脂中含被可置换的氢氧根离子 , 能置换出水中的酸根离子 , 同时使用阴离子树脂和氢型阳离子树脂可以将水变为纯净水。

在水处理行业中离子交换就是水中的离子和离子交换树脂上的离子所进行的等电荷摩尔量的反应。

       物理性质

        离子交换树脂的颗粒尺寸和有关的物理性质对它的工作和性能有很大影响。

树脂颗粒尺寸

离子交换树脂通常制成珠状的小颗粒，它的尺寸也很重要。树脂颗粒较细者，反应速度较大，但细颗粒对液体通过的阻力较大，需要较高的工作压力 ; 特别是浓糖液粘度高，这种影响更显著。  因此，树脂颗粒的大小应选择适当。如果树脂粒径在  0.2mm( 约为 70 目 ) 以下，会明显增大流体通过的阻力，降低流量和生产能力。                  树脂颗粒大小的测定通常用湿筛法，将树脂在充分吸水膨胀后进行筛分，累计其在 20 、 30 、 40 、 50…… 目筛网上的留存量，以 90% 粒子可以通过其相对应的筛孔直径，称为树脂的 “ 有效粒径 ” 。 多数通用的树脂产品的有效粒径在   0.4 ～ 0.6mm 之间。                               

树脂颗粒是否均匀以均匀系数表示。它是在测定树脂的 “ 有效粒径 ” 取累计留存量为 40% 粒子，相对应的筛孔直径与有效粒径的比例。 如一种树脂 (IR-120) 的有效粒径为 0.4 ～ 0.6mm ，它在 20 目筛、 30 目筛及 40 目筛上留存粒子分别为： 18.3% 、 41.1% 、及 31.3% ，则计算得均匀系数为 2.0 。                            

树脂的密度

树脂在干燥时的密度称为真密度。湿树脂每单位体积  ( 连颗粒间空隙 ) 的重量称为视密度。                             树脂的密度与它的交联度和交换基团的性质有关。通常，交联度高的树脂的密度较高，强酸性或强碱性树脂的密度高于弱酸或弱碱性者，而大孔型树脂的密度则较低。

树脂的溶解性

离子交换树脂应为不溶性物质。但树脂在合成过程中夹杂的聚合度较低的物质，及树脂分解生成的物质，会在工作运行时溶解出来。交联度较低和含活性基团多的树脂，溶解倾向较大。

树脂的膨胀度

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。

树脂的耐用性

树脂颗粒使用时有转移、摩擦、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。

        阳离子树脂

这类树脂含有大量的强酸性基团 , 如磺酸基 -SO3H, 容易在溶液中离解出 H+, 故呈强酸性 . 树脂离解后 , 本体所含的负电基团 , 如 SO3-, 能吸附结合溶液中的其他阳离子 . 这两个反应使树脂中的 H+ 与溶液中的阳离子互相交换 . 强酸性树脂的离解能力很强 , 在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用 . 树脂在使用一段时间后 , 要进行再生处理 , 即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行 , 使树脂的官能基团回复原来状态 , 以供再次使用 . 如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理 , 此时树脂放出被吸附的阳离子 , 再与 H+ 结合而恢复原来的组成 .

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