離子交換樹脂在水處理中的應用: 鹽溶液中有用元素的提取和回收:是利用離子交換樹脂能從溶液中有選擇性地吸附某種離子的特性。 水的軟化:軟化水系統一般以減少水中的鈣鎂離子的含量為主、有些軟化系統還可以去掉水中的碳酸鹽,甚至還可以降低水中陰陽離子的含量。 出鹽水、純水、高純水的制備:純水隨著工業對水質要求的日益嚴格而不斷發展起來的。目前純水已經成為集成電路的基礎材料之一。超純水制備中離子交換樹脂是主要的純化手段、脫鹽的關鍵。通過離子交換反應將原水中的所有的溶解性的鹽類以及游離態的酸堿離子除去,可制取出鹽水。 工業廢水的處理:應用離子交換樹脂進行工業廢水處理,不僅樹脂可以再生,而且操作簡單、工藝條件成熟、流程短。
離子交換樹脂的化學性質: 酸堿性。 H型樹脂能在水中離解出H+, OH型樹脂能在水中離解出OH-,因此,離子交換樹脂分別具有酸性或堿性的特性。各種樹脂的離解能力不同 , 其酸堿性的強弱也不同。強型樹脂(強酸性或強堿性)的離解能力大,其離子交換能力不受溶液pH值的影響;而弱型(弱酸性或弱堿性)離子交換樹脂的離解能力小,在水溶液低時,弱酸性樹脂不能電離或部分電離,而在堿性溶液中有較高的離解能力;反之,弱堿性樹脂則在酸性溶液中有較高的離解能力。使用清洗劑能有效保護設備不被腐蝕。 離子交換樹脂的這一特性決定了樹脂能夠使用的pH值范圍:強酸性陽離子交換樹脂(RSO3H),其工作范圍為pH=l~14;弱酸性陽樹脂(RCOOH)的工作范圍為pH = 5~14;同樣,強堿性陰樹脂(R=NOH)可以在PH= 1 ~ 14范圍內進行離子交換;而弱堿陰樹脂則只能在PH=1~9范圍內進行交換。使用清洗劑能有效保護設備不被腐蝕。
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,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。