離子交換樹(shù)脂對(duì)溶液中的不同離子有不同的親和力,對(duì)它們的吸附有選擇性。各種離子受樹(shù)脂交換吸附作用的強(qiáng)弱程度有一般的規(guī)律;對(duì)陽(yáng)離子的吸附,高價(jià)離子通常被優(yōu)先吸附,而低價(jià)離子的吸附較弱。在同價(jià)同類(lèi)離子中,直徑較大的離子的被吸附性較強(qiáng)。但不同的樹(shù)脂略有差異。 它的工作原理是: 供水:未處理的水通過(guò)樹(shù)脂層,發(fā)生交換反應(yīng),產(chǎn)生軟水。 反洗:水從樹(shù)脂層下部進(jìn)入,松動(dòng)樹(shù)脂,去除細(xì)碎雜物。 進(jìn)鹽水再生:利用高濃度鹽水流過(guò)樹(shù)脂,將失效樹(shù)脂重新還原。 沖洗:按供水流程使水通過(guò)樹(shù)脂沖洗掉多余的鹽液和再生交換的離子。 注水:向鹽箱內(nèi)注水,溶解食鹽,以備下次再生使用。
離子交換樹(shù)脂按性能可分為以下幾類(lèi): 陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。這類(lèi)樹(shù)脂的活 ** 換基團(tuán)為酸性,它的陽(yáng)離子可被溶液中的陽(yáng)離子所交換。 陰離子交換樹(shù)脂。這類(lèi)樹(shù)脂的活 ** 換基團(tuán)為堿性,它的陰離子可被溶液中的陰離子所交換。 螯合樹(shù)脂。這類(lèi)樹(shù)脂特殊的活性基團(tuán),可與某些金屬離子形成螯合物,在交換過(guò)程中能選擇性地交換某些金屬離子,所以對(duì)化學(xué)分離有重要意義。 大孔樹(shù)脂。這類(lèi)樹(shù)脂是在聚合時(shí)加入適當(dāng)?shù)闹驴讋乖诰W(wǎng)狀固化和鏈節(jié)單元形成的過(guò)程中,填墊惰性分子,預(yù)先留下孔道,它們不參與反應(yīng),在股價(jià)形成后提出致孔劑,留下孔道。 氧化還原樹(shù)脂。這類(lèi)樹(shù)脂含可逆的氧化還原基團(tuán),可與溶液中離子發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,主要用于氧化還原而不引入雜質(zhì),提高產(chǎn)品純度,除去溶液中溶解的氧氣。
強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂這類(lèi)樹(shù)脂含有大量的強(qiáng)酸性基團(tuán),如磺酸基-SO3H,容易在溶液中離解出H+,故呈強(qiáng)酸性。樹(shù)脂離解后,本體所含的負(fù)電基團(tuán),如SO3-,能吸附結(jié)合溶液中的其他陽(yáng)離子。這兩個(gè)離子交換樹(shù)脂,反應(yīng)使樹(shù)脂中的H+與溶液中的陽(yáng)離子互相交換。強(qiáng)酸性樹(shù)脂的離解能力很強(qiáng),在酸性或堿性溶液中均能離解和產(chǎn)生離子交換作用。 樹(shù)脂在使用一段時(shí)間后,要進(jìn)行再生處理,即用化學(xué)藥品使離子交換反應(yīng)以相反方向進(jìn)行,使樹(shù)脂的官能基團(tuán)回復(fù)原來(lái)狀態(tài),以供再次使用。如上述的陽(yáng)離子樹(shù)脂是用強(qiáng)酸進(jìn)行再生處理,此時(shí)樹(shù)脂放出被吸附的陽(yáng)離子,再與H+結(jié)合而恢復(fù)原來(lái)的組成。