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离子交换树脂净水的原理
2021-04-07 17:18水天蓝环保
离子交换树脂 是属于一类带有功能基团的网状结构的高分子化合物。一般树脂可以分为阳离子交换树脂以及阴离子交换树脂。不同性质的离子交换树脂所处理的水质情况也会有所不同。离子交换的作用是可逆的,所以使用过的离子交换树脂一般只适用于适当浓度的无机盐或者是碱溶液进行洗涤,则可以恢复道原始的装态进行重复的利用。那么离子交换树脂在水处理中的净水原理

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离子交换树脂是属于一类带有功能基团的网状结构的高分子化合物。一般树脂可以分为阳离子交换树脂以及阴离子交换树脂。不同性质的离子交换树脂所处理的水质情况也会有所不同。离子交换的作用是可逆的,所以使用过的离子交换树脂一般只适用于适当浓度的无机盐或者是碱溶液进行洗涤,则可以恢复道原始的装态进行重复的利用。那么离子交换树脂在水处理中的净水原理是什么。

离子交换树脂净水原理
离子交换树脂可以作用在环境的水溶液中,含有的金属阳离子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)与阳离子交换树脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,在水中易生成H+离子)上的H+ 进行离子交换时,使得溶液中的阳离子可以被转移到离子交换树脂树脂上,而离子交换树脂中的H+交换到水中,(即为阳离子交换树脂原理)。
 
水溶液中的阴离子(Cl-、HCO3-等)与阴离子交换树脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团,在水中易生成OH-离子)上的OH-进行交换时,水质中阴离子会被转移到离子交换树脂上,而树脂上的OH-交换到水中,(即为阴离子交换树脂原理)。而H+与OH-相结合生成水,从而可以达到脱盐的目的。

离子交换树脂使用方法
1.离子交换树脂的粒度一般控制在20-35目,有些可达到50目,因此在使用前要先干燥,粉碎,过筛,通常干燥时在烘箱中进行,亦可在装有五氧化二磷、氧化钙或者浓硫酸的干燥器中进行,粉碎时不要分得过细,否则影响实验收率;
2.强碱性离子交换树脂应先用20倍树脂体积的4%氢氧化钠水溶液处理,然后用10倍体积的水洗,再用10倍量4%盐酸处理,最后用蒸馏水洗至中性,然后将氯型转化成OH型,再转化成氯型,最后用10倍4%氢氧化钠水溶液处理。弱碱性离子交换树脂处理时只需用10倍量蒸馏水洗即可,不必洗至中性;
3.装柱。将处理好的树脂至于烧杯中,加水充分搅拌除掉气泡,静置几分钟待树脂大部分沉降后,倾去上层泥状颗粒;反复操作直至上层液澄清后,即可装柱。注意要在柱子底部放1cm后的玻璃丝,用玻璃棒将其压平,将树脂倒入柱子中,还要注意防止气泡产生;
4.树脂交换。将样品配制成一定浓度的水溶液,以适当流速通过柱子,亦可将样品溶液反复通过柱子,直到成分交换完全。用显色法检验成分是否交换彻底;
5.树脂洗脱。注意亲和力弱的成分先被洗下来,常用的离子交换树脂洗脱剂有强酸、强碱、盐类、不同pH缓冲溶液、有机溶液等,可选择梯度洗脱或者单一浓度洗脱。
 

 
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