陰陽離子交換樹脂處理後水成弱酸

① 陰陽離子交換樹脂的原理是什麼

陰陽離子交換樹脂是一種重要的工業原料，這種材料的本質是高分子材料的酸鹼多聚物，是一種很復雜的物質，有很多的種類，主要是隨著不同的酸鹼而變化的。陰陽離子交換樹脂在運輸的時候有非常多的注意點，對於存儲環境要求高，使用環境的要求也是很高。下面小編就來給大家介紹一下陰陽離子交換樹脂的原理是什麼，以及陰陽離子交換樹脂是什麼。

陰陽離子交換樹脂的原理

(1)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。樹脂離解後，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，在酸性或鹼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後，要進行再生處理，即用化學葯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。

(2)弱酸性陽離子樹脂

這類樹脂含弱酸性基團，如羧基-COOH，能在水中離解出H+而呈酸性。樹脂離解後餘下的負電基團，如R-COO-(R為碳氫基團)，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，只能在鹼性、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)強鹼性陰離子樹脂

這類樹脂含有強鹼性基團，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-而呈強鹼性。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。

這種樹脂的離解性很強，在不同pH下都能正常工作。它用強鹼(如NaOH)進行再生。

(4)弱鹼性陰離子樹脂

這類樹脂含有弱鹼性基團，如伯胺基(亦稱一級胺基)-NH2、仲胺基(二級胺基)-NHR、或叔胺基(三級胺基)-NR2，它們在水中能離解出OH-而呈弱鹼性。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。

陰陽離子交換樹脂的簡介

在其網狀結構的骨架上有許多可電離、可被交換的基團，如磺酸基(—SOH)、羧基(—COOH)及季胺基(—NROH)等，正由於這些基團的存在，才使樹脂具有離子交換能力。

離子交換樹脂的種類很多，常用的是聚苯乙烯型離子交換樹脂。它是以苯乙烯和二乙烯苯聚合而成球形網狀結構，其中二乙烯苯是交聯劑。

如果用其它基團代替磺酸基，就可以得到一系列陽離子交換樹脂。例如—COOH、—OH等。這些基團上的氫離子可被樣品溶液中的陽離子交換。

離子交換樹脂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，不得直接放於水中，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鹼型也可轉為鹽型，然後浸泡在潔凈的水中。樹脂在貯存或運輸過程中，應保持在5-40°C的溫度環境中，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氣溫而定。

陰離子交換樹脂具有與陽離子交換樹脂同樣的有機骨架，只是在骨架上引入了可離解的鹼性基團，如—NH、—NH、—NHR等。這類樹脂若用NaOH溶液處理，則發生交換反應而轉變為—OH型陰離子交換樹脂。其反應如下：

R—N(CH)Cl+OH======R—N(CH)OH+C1

這些基團上的氫氧根離子可被樣品溶液中的陰離子交換。

陽樹脂分弱樹脂和強樹脂兩大類。分子式H-R(當然也可以是Na-R型),H就是氫離子。樹脂高度約0.8米到1.6米。當水從上向下，通過樹脂層時，水中的陽離子與樹脂的H離子發生交換，樹脂最上層是鐵鈣鎂離子，接著是鉀鈉氨離子。

出水水質是酸性的，PH值一般小於3。當運行約一天左右時，出水開始出現鈉離子，表示反應到了終點，需要用酸(HCl)反洗，將鈉鈣離子再置換出來。

陰陽離子交換樹脂的原理是什麼，還有陰陽離子交換樹脂是一種什麼樣的物質，這些小編都已經在上文中給大家做了詳細的介紹了。陰陽離子交換樹脂是一種有機物，這種有機物是重要的工業原理，在日常生活中的很多領域都有使用。陰陽離子交換樹脂是有酸鹼物質結合的，性能是非常的特殊的在使用的時候要求比較的高，但是使用效果卻是很出色。

② 弱酸性陽離子交換樹脂有何特性

1. 弱酸陽離子交換樹脂在水中的特性類似弱酸。它與中性鹽類作用的能力較弱（例如SO42—、CL—等強酸陰離子）。它僅能與弱酸性鹽類（具有鹼度的鹽類）反應，反應後產生的是弱酸。用強酸H型離子交換樹脂可處理鹼度大的水，將水中的鹼度所對應的陰離子除去後，再用強酸H型交換樹脂來除去強酸根所對應的那部分陰離子。

2. 由於弱酸性陽樹脂對H 的親和力較大，很容易再生，因此它可用強酸H型陰離子交換樹脂的再生廢液來進行再生。

3. 弱酸性陽樹脂的交換容量很大，約為強酸性陽樹脂的2倍。由於弱酸性陽樹脂的交聯度低，所以其機械強度比強酸性陽樹脂的要低。

4. 鹽型弱酸性陽樹脂具有水解能力。

③ 強鹼性樹脂和弱鹼性樹脂混合後有什麼現象

強鹼性樹脂和弱鹼性樹脂混合後有再生現象。

強鹼性的陰離子交換樹脂，在用氫氧化鈉再生後，沒有洗干凈，里邊殘留了氫氧化鈉，導致最後溶液呈強鹼性。一般用強酸性陽離子樹脂和強鹼性的陰離子樹脂處理水的過程中，過完陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂後，為避免出現上述情況，過一道陰陽離子交換樹脂的混合柱子。

基本分類

離子交換樹脂還可以根據其基體的種類分為苯乙烯系樹脂和丙烯酸系樹脂。樹脂中化學活性基團的種類決定了樹脂的主要性質和類別。首先區分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類，它們可分別與溶液中的陽離子和陰離子進行離子交換。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鹼性和弱鹼性兩類（或再分出中強酸和中強鹼性類）。

④ 離子交換樹脂出水為酸性是什麼原因

樹脂如果是氫型的，進水中含有的陽離子取代氫離子結合到樹脂上，那麼氫離子被洗下，則出水為酸性。

⑤ 弱酸性陽離子交換樹脂有何特性

⑥ 弱酸陽離子安換樹脂軟化為什麼要轉成Na型

第一個階段是20世紀60年代的開創時期。這個時期電滲析是我國最早得到推廣應用的膜分離過程，其應用領域涉及苦鹹水淡化；電廠鍋爐補給水預除鹽等。第二個階段是20世紀70年代。這一時期，電滲析、反滲透、超濾和微濾等各種膜和相應組件、裝置都在研究中，或已開發出來，除電滲析外，其它膜組件仍未得到應用。第三個階段是20世紀80年代以後。這一時期我國膜分離技術跨入應用階段，一些技術上較為成熟的膜過程開始得到應用。在自己研製成功的醋酸纖維素(CA)膜於復合膜生產裝置的基礎上，又相繼引進了外國有關公司的反滲透膜生產線。反滲透技術已在我國電廠鍋爐補給水預除鹽、超純水製造、海水和苦鹹水淡化等方面大規模推廣應用，並取得很好的技術效益和經濟效益。因此，提高膜預處理的綜合利用研究意義重大且大有前途。

自超濾膜預處理後，多年來國內外研究人員都一直在探索預處理的新途徑。到1995年12月，全世界RO淡化工廠產水量達7293079m3/d，占總淡化生產量的35％，占當年世界淡化市場88％。RO技術將成為21世紀淡化技術的主要方法。

技術實現要素：

本發明正是基於以上技術問題，提供一種以弱酸陽離子樹脂交換酸化軟化方法。該方法主要針對河水而言，由於河水中含有較多的生活污水，而本發明通過設計合理的工藝流程，提高純水的回收率，並簡化原水的處理過程，降低水耗，使以河水制純水具有優越的經濟效益。

本發明的技術方案為：

一種以弱酸陽離子樹脂交換酸化軟化方法，其包括如下步驟：

(1)將待處理的水放入已放置了絮凝劑的澄清池中，除去大部分膠質物質；再將水經過過濾器，進一步除去膠質物質；

(2)將經過步驟(1)處理後的水通過弱酸陽離子樹脂交換床，使水中的陽離子(如Ca2+、Mg2+、Na+等)被樹脂吸附，樹脂中的H+進入水中，與水中的陰離子組成相應的無機酸，反應式如下：

弱酸陽離子樹脂交換床失效後，向其添加無機酸使其再生，且將弱酸陽離子樹脂上部的晶型變為H+型，將弱酸陽離子樹脂的下部的晶型變為Na+型，無機酸的加入量與水的質量比為1.01-1.015。作為優選，所述的無機酸為硝酸、鹽酸或硫酸。弱酸陽離子樹脂交換床再生的時間不超過1h，再生的水溫為30- 45℃，壓力為常壓，無機酸的流量不超60m3/h。

待水在弱酸陽離子樹脂交換床交換完成後，用脫鹽水對弱酸陽離子樹脂進行置換，置換的溫度為30-45℃，壓力為常壓，交換時間不超過1h，脫鹽水流量不超60m3/h。

待脫鹽水置換後，用清水對弱酸陽離子樹脂進行清洗；清洗的溫度小於 45℃，壓力為常壓，清洗時間不超過1h，清水流量不超80m3/h，弱酸陽離子樹脂交換床中的清洗出水電導小於1200μs/cm。

(3)將經過弱酸陽離子樹脂，除去大部分陽離子後並攜帶H+的水進入保安過濾器和反滲透RO膜除去絕大部分離子；再將經過RO膜除去大部分離子後的水進入強酸陽離子交換床，進一步除去陽離子；經過RO膜除去大部分離子後，因進入RO膜的水帶酸性，CO32-大部分以游離CO2存在，產生的游離二氧化碳經脫碳風機除去。

(4)將經步驟(3)中除去陽離子的水進入陰離子交換床，除去大部分陰離子，特別是硅酸根離子，除去大部分陰離子，得到除鹽水；

(5)將步驟(4)中得到的除鹽水再經過混床進一步除鹽，混床相當於 1000-2000個復合床對除鹽水進一步除鹽，得到精製水。

⑦ 陽離子樹脂交換後的水是酸性還是鹼性

如果只是用陽離子樹脂交換的話，交換後水會顯示酸性。不過這是對於H+型的陽離子樹脂，如果為Na+型，則不會改變水的酸鹼性。北京華豫清源國際貿易有限公司，杜笙離子交換樹脂

⑧ 陰陽離子交換樹脂的工作原理

離子交換樹脂原理即是離子交換樹把溶液中的鹽分脫離出來的過程：

離子交換樹脂作用環境中的水溶液中，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）。

水溶液中的陰離子(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）等鹼性基團，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。

(8)陰陽離子交換樹脂處理後水成弱酸擴展閱讀：

離子交換樹脂使用方法：

1、預選。離子交換樹脂的粒度一般控制在20-35目，有些可達到50目，因此在使用前要先乾燥，粉碎，過篩，通常乾燥時在烘箱中進行，亦可在裝有五氧化二磷、氧化鈣或者濃硫酸的乾燥器中進行，粉碎時不要分得過細，否則影響實驗收率。

2、預處理。強鹼性離子交換樹脂應先用20倍樹脂體積的4%氫氧化鈉水溶液處理，然後用10倍體積的水洗，再用10倍量4%鹽酸處理，最後用蒸餾水洗至中性，然後將氯型轉化成OH型，再轉化成氯型，最後用10倍4%氫氧化鈉水溶液處理。弱鹼性離子交換樹脂處理時只需用10倍量蒸餾水洗即可，不必洗至中性。

3、裝柱。將處理好的樹脂至於燒杯中，加水充分攪拌除掉氣泡，靜置幾分鍾待樹脂大部分沉降後，傾去上層泥狀顆粒；反復操作直至上層液澄清後，即可裝柱。注意要在柱子底部放1cm後的玻璃絲，用玻璃棒將其壓平，將樹脂倒入柱子中，還要注意防止氣泡產生。

4、樹脂交換。將樣品配製成一定濃度的水溶液，以適當流速通過柱子，亦可將樣品溶液反復通過柱子，直到成分交換完全。用顯色法檢驗成分是否交換徹底。

5、樹脂洗脫。注意親和力弱的成分先被洗下來，常用的離子交換樹脂洗脫劑有強酸、強鹼、鹽類、不同pH緩沖溶液、有機溶液等，可選擇梯度洗脫或者單一濃度洗脫。

6、樹脂再生。

⑨ 陰離子交換過程中為什麼要將使用液調成酸性

這樣就會處於有效狀態。
這個設備中，存在陽離子樹脂+惰性樹脂+陰離子樹脂，陰陽離子樹脂在出廠時是處在失效狀態，因此要先用酸鹼分別將兩種樹脂激活才能正常使用。
分離子是通過利用離子中的特性的原理而分開離子中陽離子和陰離子，在生活中分離子的現象也有很多，比如燙頭發中的離子燙頭發。

⑩ 利用陰陽離子交換樹脂進行水的軟化

如果方便的話，建議你去查閱《給水排水設計手冊》第六冊《工業給水處理》，裡面有關於離子交換和反深透的詳細解釋，網上也有電子版可以下到的。其實問題還是比較復雜的，根據原水的水質情況不同，採用的工藝流程也不同。今天剛看，還有點印象。
離子交換樹脂可以用於硬水軟化、除鹼度、除鹽（這里的鹽指的是除去水中的離子，降低電導率）。如果用於硬水軟化，則只要使用陽離子（RNa或RH）交換樹脂即可，根據進出水質要求，採用單級鈉離子或二級鈉離子或氫離子交換樹脂，對於壓力要求不高，正常壓力0.2～0.3MPa左右就行了。如果用於海水淡化，也可以採用陰陽離子混合床或者陰陽離子串連床的離子交換樹脂，但是比較浪費，因為要再生交換樹脂耗費NaOH和HCl的，還要排污，其實海水淡化直接用反深透就好了，這也是通常的做法，反深透是利用較高的反深透壓來維持淡化的，一般要好幾MPa的壓力甚至幾十MPa才行，一般是用卷材的反深透膜，內管套外管。溫度要求不高，因為沒有生化反應，一般在25～35度都是可以的。反深透的濾速主要取決於壓力和出流量，離子交換一般在幾厘米每秒的樣子。
工藝流程沒有一定，但是都分為幾個固定的處理單元，每個處理單元可以多種組合，有的單元也是可以根據情況刪減的：
引水到水池——化學混凝——沉澱——多種過濾——加壓泵——主要處理環節（離子交換樹脂或反深透裝置）——可附加的深度處理環節——儲水箱——加壓出水。
每個環節都有多種組合方式，甚至可以多次循環處理環節。