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科普知識丨超純水處理中離子交換,你了解嗎?

實驗室純水機在處理水的過程中,包含了預處理部分、反滲透純水機部分和超純化部分,一般超純化指的是離子交換,將前兩個部分處理的純水,再經過超純化(離子交換)處理得到符合標準的超純水,所以說,離子交換再實驗室純水設備中起到了相當重要的作用,那么什么是離子交換呢,今天就來了解一下:

離子交換樹脂的原理

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。大多數制成顆粒狀,也有一些制成纖維狀或粉狀。樹脂顆粒的尺寸一般在0.3~1.2mm 范圍內,大部分在0.4~0.6mm之間。它們有較高的機械強度(堅牢性),化學性質也很穩定,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。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,從而達到脫鹽純化水的目的。

影響離子交換樹脂性質的因素有哪些

離子交換樹脂應為不溶性物質。但樹脂在合成過程中夾雜的聚合度較低的物質,及樹脂分解生成的物質,會在工作運行時溶解出來。交聯度較低和含活性基團多的樹脂,溶解傾向較大。

離子交換樹脂含有大量親水基團,與水接觸即吸水膨脹。當樹脂中的離子變換時,如陽離子樹脂由H+轉為Na+,陰樹脂由Cl-轉為OH-,都因離子直徑增大而發生膨脹,增大樹脂的體積。通常,交聯度低的樹脂的膨脹度較大。在設計離子交換裝置時,必須考慮樹脂的膨脹度,以適應生產運行時樹脂中的離子轉換發生的樹脂體積變化。

離子交換樹脂顆粒使用時有轉移、摩擦、膨脹和收縮等變化,長期使用后會有少量損耗和破碎,故樹脂要有較高的機械強度和耐磨性。通常,交聯度低的樹脂較易碎裂,但樹脂的耐用性更主要地決定于交聯結構的均勻程度及其強度。如大孔樹脂,具有較高的交聯度者,結構穩定,能耐反復再生。

文章名稱:科普知識丨超純水處理中離子交換,你了解嗎?
文章URL:http://m.newbst.com/hangye/chunshuiji/n11884.html

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