水處理領域中離子交換樹脂的需求量很大,約占離子交換樹脂產量的90%,那什么是離子交換樹脂呢?作用又是什么呢? 離子交換樹脂:指通過等價的離子之間相互交換,達到去除指定離子等雜質的過程,常用于軟化和純化處理中。它是一種可逆的化學反應,其中從溶液中除去溶解的離子并用相同或類似電荷的其他離子替換。離子交換樹脂不是化學反應,而是促進離子交換反應的物理介質。它帶有官能團(有交換離子的活性基團)、具有網(wǎng)狀結構、不溶性的高分子化合物。通常是球形顆粒物。水處理離子樹脂又分為陽離子樹脂和陰離子樹脂。 陽離子樹脂可以有效的從水中去除帶正電荷離子(Ca、Mg、Na、Fe、Mn等),降低水質。硫酸根、碳酸氫根等,降低水質。
當水中含有的金屬陽離子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基團,在水中易生成H+離子)上的H+ 進行離子交換,使得溶液中的陽離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的H+交換到水中,(即為陽離子交換樹脂原理);當水中的陰離子(Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亞胺基(—NH2)等堿性基團,在水中易生成OH-離子)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,(即為陰離子交換樹脂原理)。而H+與OH-相結合生成水,從而達到脫鹽的目的。
強酸性陽離子樹脂這類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,如SO3-,能吸附結合溶液中的其他陽離子。這兩個離子交換樹脂,反應使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。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。如上述的陽離子樹脂是用強酸進行再生處理,此時樹脂放出被吸附的陽離子,再與H+結合而恢復原來的組成。