陽離子交換樹脂工作原理及技術指南

陰、陽離子交換樹脂樹脂的貯存：

  離子交換樹脂肪內含有一定量的水份，在運輸及貯存過程中應盡量保持這部分水。如貯存過程中樹脂脫了水，應先用濃食鹽水（-10）浸泡，再逐漸稀釋，不得直接放于水中，以免樹脂急劇膨脹而破碎。在長期貯存中，強型樹脂應轉變成鹽型，弱型樹脂可轉變成相應的氫型或游離堿型也可轉為鹽型，然后浸泡在潔凈的水中。樹脂在貯存或運輸過程中，應保持在5-40C的溫度環(huán)境中，避免過冷或過熱，影響質量。若冬季沒有保溫設備時，可將樹脂貯存在食鹽水中，食鹽水的溫度可根據(jù)氣溫而定。
新樹脂的預處理：

  新樹脂常含有溶劑、未參加聚合反應的物質和少量低聚合物，還可能吸著鐵、鋁、銅等重金屬離子。當樹脂與水、酸、堿或其他溶液相接觸時，上述可溶性雜質就會轉入溶液中，在使用初期污染出水水質。所以，新樹脂在投運前要進行預處理。

陽樹脂的預處理

陽樹脂預處理步驟如下：

  首先使用飽和食鹽水，取其量約等于被處理樹脂體積的兩倍，將樹脂置于食鹽溶液中浸泡18-20小時，然后放盡食鹽水，用清水漂洗凈，使排出水不帶黃色;其次再用2-4NaOH溶液，其量與上相同，在其中浸泡2-4小時（或作小流量清洗），放盡堿液后，沖洗樹脂直至排出水接近中性為止。后用5HCL溶液，其量亦與上述相同，浸泡4-8小時，放盡酸液，用清

水漂流至中性待用。

 陰樹脂的預處理

  其預處理方法中的步與陽樹脂預處理方法中的步相同；而后用

5HCL浸泡4-8小時，然后放盡酸液，用水清洗至中性；而后用2-4NaOH溶

液浸泡4-8小時后，放盡堿液，用清水洗至中性待用。

陽離子交換樹脂工作原理及技術指南離子交換樹脂是一類帶有功能基的網(wǎng)狀結構的高分子化合物，它由不溶性的三維空間網(wǎng)狀骨架、連接在骨架上的功能基團和功能基團上帶有相反電荷的可交換離子三部分構成。離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂和兩性離子交換樹脂。離子交換樹脂不溶于水和一般溶劑。

　　離子交換樹脂有較高的機械強度(堅牢性)，化學性質也很穩(wěn)定，在正常情況下有較長的使用壽命。按化學活性基團首先區(qū)分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類。 陽離子樹脂又分為強酸性和弱酸性兩類。陰離子樹脂又分為強堿性和弱堿性兩類。

　　離子交換樹脂的工作原理在離子交換過程中，水中的陽離子(如Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂上的H+ 進行交換，水中陽離子被轉移到陰樹脂上，而樹脂上的H+交換到水中。水中的陰離子(如Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂上的OH-進行交換，水中陰離子被轉移到樹脂上，而樹脂上的OH- 交換到水中。而H+ 與OH- 相結合生成水，從而達到脫鹽的目的。

　　(1) 強酸性陽離子樹脂

　　樹脂含有大量的強酸性基團如磺酸基-SO3H，容易在溶液中離解出H+，故呈強酸性。樹脂離解后，本體所含的負電基團，能吸附結合溶液中的其他陽離子。強酸性樹脂的離解能力很強，在酸性或堿性溶液中均能離解和產生離子交換作用。

　　樹脂在使用一段時間后，要進行再生處理，即用化學藥品使離子交換反應以相反方向進行，使樹脂的官能基團回復原來狀態(tài)，以供再次使用。

　　(2) 弱酸性陽離子樹脂

　　樹脂含弱酸性基團如羧基-COOH，能在水中離解出H+ 而呈酸性。樹脂離解后余下的負電基團能與溶液中的其他陽離子吸附結合，從而產生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱，在低pH下難以離解和進行離子交換，只能在堿性、中性或微酸性溶液中(如pH5～14)起作用。這類樹脂亦是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生)。

　　(3) 強堿性陰離子樹脂

　　這類樹脂含有強堿性基團，如季胺基(亦稱四級胺基)-NR3OH(R為碳氫基團)，能在水中離解出OH-而呈強堿性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合，從而產生陰離子交換作用。種樹脂的離解性很強，在不同pH下都能正常工作。它用強堿(如NaOH)進行再生。

　　(4) 弱堿性陰離子樹脂

　　樹脂含有弱堿性基團，它們在水中能離解出OH-而呈弱堿性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合，從而產生陰離子交換作用。這種樹脂在多數(shù)情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件(如pH1～9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH進行再生。