什麼叫離子交換樹脂的選擇性?與什麼因素有關?
水中各種離子在與離子交換樹脂交換時,其能力是不一樣的:有的離子很容易被樹脂吸附,但很難被「置換"下來;有的則很難被樹脂吸附,但很容易被「置換」下來。這種性能就稱為離子交換樹脂的「選擇性」。
離子交換樹脂的這種選擇性與下列因素有關:
①離子帶的電荷越多,則越容易被離子交換樹脂吸附。例如二價離子就比一價離子易被吸附。
②對帶有相同電荷量的離子而言,則原子序大的離子,較易被吸附。
③濃溶液與稀溶液相比,則在濃溶液中低價離子易於被樹脂吸附。
一般講,對H型強酸性陽離子交換樹脂而言,對水中離子的選擇順序。對OH型強鹼性陰離子交換樹脂而言,對水中陰離子的選擇順序。
離子交換樹脂的這種選擇性,對於分析和判斷化學水處理過程是很有用的。
什麼叫離子交換樹脂的密度?有什麼意義?
為使用方便,離子交換樹脂的密度有下述兩種表示方法:
(1)濕真密度 濕真密度是指離子交換樹脂在水中充分膨脹後的真密度。
這里的「顆粒體積」不包括樹脂顆粒間的孔隙。濕真密度同反洗分層情況和樹脂沉降性能有關。其相對密度值二般在1.04~1.30之間,其中陽棚旨一般為1.24~1.29,陰樹月旨一般為1-06~1.11。
(2)濕視密度 濕視密度也有稱「濕堆密度」,指離子交換樹脂在水中充分膨脹後的堆積密度。
這里的「堆體積」包括離子交換樹脂顆粒問的孔隙。濕視密度常用來計算交換床需要裝樹脂的量。
一般講,陽離子交換樹脂拘濕視密度為O.65~O.85,陰樹脂的則為O.60~0.80。
離子交換樹脂使用時對溫度有什麼要求?
離子交換樹脂有一定的耐熱性。當使用溫度超過其所能承受的溫度極限時,樹脂易因熱分解而遭到破壞。
通常,陽離子交換樹脂可耐溫80~100℃,弱鹼性陰離子交換樹脂能耐溫100℃;強鹼性陰離子交換樹脂能耐溫60℃。當用於除硅時最適宜的溫度在40℃以下。 179什麼叫交聯度?對離子交換樹脂的性能
有什麼影響?
交聯度是苯乙烯系樹脂的重要性質之一。交聯度是指在苯乙烯樹脂中,所含二乙烯苯(俗稱「交聯劑」)的質量百分率。
樹脂的交聯度小,對水的溶脹性好,則樹脂的交聯網孔大,交換速度快,但樹脂的強度低。反之,當樹脂的交聯度高時,其交聯網孔小,樹脂的強度高,但對水的溶脹性差,反應速度慢。
化學水處理使用的苯乙烯系樹脂,其交聯度一般在4%一14%之間,以交聯度在7%左右的性能比較理想。
什麼叫離子交換樹脂的溶脹性?與什麼因素有關?
當將干離子交換樹脂浸入到水中時,其體積常常要變大,這種現象稱為離子交換樹脂的「溶脹」。
影響離子交換樹脂「溶脹」的因素有:
①交聯度。高交聯度樹脂的「溶脹"能力較低。
②活性基團。活性基團越易電離,樹脂的溶脹度就越大。如強酸性、強鹼性的交換容量大的樹脂,
溶脹率也大。
③溶液濃度。溶液中電解質濃度越大,樹脂內外溶液的滲透壓差反而減小,樹脂的溶脹就小。所以對於「失水"的樹脂,應先將其浸泡在飽和食鹽水中,使樹脂緩慢膨脹,使其不易破碎,就是基於上述道理。
通常,強酸性陽離子交換樹脂由Na型變為H型,強鹼性陰離子交換樹脂由Cl型變為OH型,體積約增加5%。
Ⅱ 為什麼要檢測離子交換樹脂的總交換容量和工作交換容量
離子交換樹脂的交換容量:
交換容量指的是離子交換樹脂能夠交換的離子的數量,專交屬換容量一般和離子交換樹脂內的活性基團數成正比,離子交換樹脂的交換容量分為三種,分別是「總交換容量」、「工作交換容量」和「再生交換容量」
1.總交換容量:表示每meq/g(干樹脂)或 meq/mL(濕樹脂)能夠進行交換的化學基團的總量,打個比方,比如總共有25毫升樹脂,交換容量為 1 meq/mL的樹脂,總交換容量就是25meq/mL。
2.工作交換容量:表示樹脂在一定的條件下,能夠進行交換的能力,主要與樹脂的種類、溫度、進水的流速、總交換容量等因素有關,根據樹脂的使用環境、條件的不同,樹脂的交換容量也會不同。
3.再生交換容量:再生交換容量指的是,樹脂在吸附飽和,進行再生之後,樹脂還能夠有多少交換容量,再生交換容量除了和樹脂本身的性能有關以外,主要就是和樹脂再生時使用的再生劑有關,再生交換容量一般是總交換容量的70-80%。
Ⅲ 離子交換色譜的原理以及陰陽離子交換樹脂的特性
離子交換樹脂的結構:
離子交換樹脂主要由高分子骨架和活性基團兩部分組成,高分子骨架是惰性的網狀結構骨架,是不溶於酸或鹼的高分子物質,常用的離子交換樹脂是由苯乙烯和二乙烯苯聚合得到樹脂的骨架。
而活性基團不能自由移動的官能團離子和可以自由移動的可交換離子兩部分組成,可交換離子能夠決定樹脂所吸附的離子,比如可交換離子為H型陽離子交換樹脂,那麼這個樹脂能夠吸附的離子,就是H型陽離子,而官能團離子能夠決定樹脂的「酸"、「鹼"性和交換能力的強弱,比如官能團離子是強酸性離子,那麼樹脂就是強酸性離子交換樹脂。
離子交換樹脂的內部結構:
1.凝膠型樹脂是由純單體混合物經縮合或聚合而成的,結構為微孔狀,合成的工藝比較簡單,孔徑大概在1-2nm左右,凝膠型樹脂的操作容量高,產水量高,物理強度好,且再生效率高,被廣泛應用在食品飲料加工,超純水制備,飲用水過濾,硬水軟化,製糖業,制葯等領域。
2.大孔型樹脂的孔徑一般在10nm左右,在樹脂中孔徑是比較大的,所以被稱為大孔型樹脂,且孔徑不會隨著周圍的環境而變化,能夠彌補凝膠型樹脂不能在非水系統中使用的缺點,吸附能力非常強大,不易碎裂,耐氧化好,操作容量高,能夠應用在醫葯領域、除重金屬污染、葯品純化、水處理中除去碳酸硬度、冷凝水精處理等領域。
詳情點擊:網頁鏈接
Ⅳ 什麼是離子交換樹脂的交換容量它的測定原理是什麼
離子交換樹脂的工作交換容量,是通過測定溶液中相關物質含量結果,再經計算,才能得出樹脂的工作交換容量,也就是離子交換樹脂周期工作的量…。
Ⅳ 什麼叫離子交換樹脂的選擇性與什麼因素有關
什麼是離子交來換源樹脂的選擇性?
離子交換樹脂的選擇性是指離子交換樹脂能吸附的金屬離子,污水中有很多金屬離子而離子交樹脂不可能可以把所有的金屬離子都吸咐干凈的,有一些金屬離子樹脂對它的吸附能力是比較弱的而有一些則比較強,也就是說離子交換樹脂只能針對性的吸附某一些金屬離子,這就是離子交換樹脂的選擇性。
離子交換樹脂的選擇性怎樣?
離子交換反應和其他化學反應一樣,完全服從質量作用定律。離子交換親和力,也就是離子交換樹脂對水中金屬離子的吸附能力。離子交換樹脂對離子的吸附能力與離子半徑大小和離子所帶的電荷數有關。離子交換樹脂的吸附能力與金屬離子的電荷數、價態和金屬離子的半徑成正比。
離子交換樹脂的選擇性:
經過實驗證明,低濃度、常溫下,離子交換樹脂對不同離子的吸附能力順序有下列規律。
陽離子交換樹脂對金屬離子的吸附順序是:
Fe3+>Al3+>Pb2+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+。
強鹼性陰離子樹脂對陰離子的吸附順序是:
SO42->NO3->CI->HCO3->OH-。
弱鹼性陰離子樹脂對陰離子的吸附順序是:
OH->檸檬酸根3->SO42->酒石酸根2->草酸根2->PO43->NO2->Cl->醋酸根-
>HCO3-。
Ⅵ 離子交換樹脂適用哪一種進行溶脹
溶脹:當將乾的抄離子交換樹脂浸入襲水中時,其體積常常要變大,這種現象稱為溶脹。
影響溶脹率大小的因素有以下幾種:
(1)溶劑:樹脂在極性溶劑中的溶脹性,通常比在非極性溶劑中強。
(2)交聯度:高交聯度樹脂的溶脹能力較低。
(3)活性基團:此基團愈易電離,樹脂的溶脹性愈強。
(4)交換容量:高交換容量離子交換樹脂的溶脹性要比低交換容量的強。
(5)溶液深度:溶液中電解質濃度愈大,由於樹脂內外溶液的滲透壓差減小,樹脂的溶脹率愈小。
(6)可交換離子的本質:可交換的水合離子半徑愈大,其溶脹率愈大。
詳情點擊:網頁鏈接
Ⅶ 計算樹脂體積採用樹脂的哪個密度
什麼叫離子交換樹脂的選擇性?與什麼因素有關?
水中各種離子在與離子交換樹脂交換時,其能力是不一樣的:有的離子很容易被樹脂吸附,但很難被「置換"下來;有的則很難被樹脂吸附,但很容易被「置換」下來。這種性能就稱為離子交換樹脂的「選擇性」。
離子交換樹脂的這種選擇性與下列因素有關:
①離子帶的電荷越多,則越容易被離子交換樹脂吸附。例如二價離子就比一價離子易被吸附。
②對帶有相同電荷量的離子而言,則原子序大的離子,較易被吸附。
③濃溶液與稀溶液相比,則在濃溶液中低價離子易於被樹脂吸附。
一般講,對H型強酸性陽離子交換樹脂而言,對水中離子的選擇順序。對OH型強鹼性陰離子交換樹脂而言,對水中陰離子的選擇順序。
離子交換樹脂的這種選擇性,對於分析和判斷化學水處理過程是很有用的。
什麼叫離子交換樹脂的密度?有什麼意義?
為使用方便,離子交換樹脂的密度有下述兩種表示方法:
(1)濕真密度 濕真密度是指離子交換樹脂在水中充分膨脹後的真密度。
這里的「顆粒體積」不包括樹脂顆粒間的孔隙。濕真密度同反洗分層情況和樹脂沉降性能有關。其相對密度值二般在1.04~1.30之間,其中陽棚旨一般為1.24~1.29,陰樹月旨一般為1-06~1.11。
(2)濕視密度 濕視密度也有稱「濕堆密度」,指離子交換樹脂在水中充分膨脹後的堆積密度。
這里的「堆體積」包括離子交換樹脂顆粒問的孔隙。濕視密度常用來計算交換床需要裝樹脂的量。
一般講,陽離子交換樹脂拘濕視密度為O.65~O.85,陰樹脂的則為O.60~0.80。
離子交換樹脂使用時對溫度有什麼要求?
離子交換樹脂有一定的耐熱性。當使用溫度超過其所能承受的溫度極限時,樹脂易因熱分解而遭到破壞。
通常,陽離子交換樹脂可耐溫80~100℃,弱鹼性陰離子交換樹脂能耐溫100℃;強鹼性陰離子交換樹脂能耐溫60℃。當用於除硅時最適宜的溫度在40℃以下。 179什麼叫交聯度?對離子交換樹脂的性能
有什麼影響?
交聯度是苯乙烯系樹脂的重要性質之一。交聯度是指在苯乙烯樹脂中,所含二乙烯苯(俗稱「交聯劑」)的質量百分率。
樹脂的交聯度小,對水的溶脹性好,則樹脂的交聯網孔大,交換速度快,但樹脂的強度低。反之,當樹脂的交聯度高時,其交聯網孔小,樹脂的強度高,但對水的溶脹性差,反應速度慢。
化學水處理使用的苯乙烯系樹脂,其交聯度一般在4%一14%之間,以交聯度在7%左右的性能比較理想。
什麼叫離子交換樹脂的溶脹性?與什麼因素有關?
當將干離子交換樹脂浸入到水中時,其體積常常要變大,這種現象稱為離子交換樹脂的「溶脹」。
影響離子交換樹脂「溶脹」的因素有:
①交聯度。高交聯度樹脂的「溶脹"能力較低。
②活性基團。活性基團越易電離,樹脂的溶脹度就越大。如強酸性、強鹼性的交換容量大的樹脂,
溶脹率也大。
③溶液濃度。溶液中電解質濃度越大,樹脂內外溶液的滲透壓差反而減小,樹脂的溶脹就小。所以對於「失水"的樹脂,應先將其浸泡在飽和食鹽水中,使樹脂緩慢膨脹,使其不易破碎,就是基於上述道理。
通常,強酸性陽離子交換樹脂由Na型變為H型,強鹼性陰離子交換樹脂由Cl型變為OH型,體積約增加5%。
Ⅷ 離子交換樹脂有哪些主要性能,含水率
含水率:抄是指樹脂孔隙間所含襲的水份,一般在40%~69%之間.
交聯度:是指樹脂在合成時,交聯劑的用量,一般在7%~10%之間.(如:二乙烯苯)
關系:交聯度低,含水率高;交聯度高,含水率低.
原因:交聯度的高低與樹脂孔隙率成反比,可理解為接觸面積大,孔隙就少.而孔隙率就直接和含水量成正比,因為水份都是在孔隙之中.所以,交聯度與含水率是反比關系.
Ⅸ 離子交換樹脂的指標所代表具體含義是什麼
(東營市禾成化學科技有限公司的離子交換樹脂 )
離子交換樹脂是高分子化合物,所以它們的結構和性能因製造工藝的不同而不同,為此,對於商品離子交換樹脂的性能,必須用一系列指標加以說明。
同一類型的離子交換樹脂,其交聯劑加入量的多少,對產品的物理化學性能有很大的影響,一般加交聯劑多(即交聯度大)的樹脂,由於許多苯乙烯鏈都被交聯成網狀,所以其產品有網孔小、機械強度大和穩定性較好等特點,其特點是交換容量較小。
一、物理性能
1、外觀
⑴ 顏色。離子交換樹脂是一種透明或半透明的物質,依其組成的不同,呈現的顏色也各異,苯乙烯系均呈黃色,其他也有黑色及赤褐色的。樹脂的顏色稍深。樹脂在使用中,由於可交換離子的轉換或受雜質的污染等原因,其顏色會發生變化,但這種變化不能確切表明它發生了什麼改變,所以只可以作為參考。
⑵ 形狀。離子交換樹脂一般均呈球形。樹脂呈球狀顆粒數占顆粒總數的百分率,稱為圓球率。對於交換柱水處理工藝來說,圓球率愈大愈好,它一般應達90%以上。
樹脂圓球率的測定方法,是先將樹脂在60℃烘乾、稱重,然後慢慢倒在傾斜10°的玻璃上端,讓樹脂分散地向下自由滾動,將滾動下來的樹脂再稱重,後者與前者比值的百分數即為圓球率。
2、粒度
樹脂顆粒的大小對水處理的工藝過程有較大的影響。顆粒大,交換速度就慢;顆粒小,水通過樹脂層的壓力損失就大。如果各個顆粒的大小相差很大,則對水處理的工藝過程是不利的。這首先是因為小顆粒堵塞了大顆粒間的孔隙,水流不勻和阻力增大;其次,在反洗時流速過大會沖走小顆粒樹脂,而流速過小,又不能松動大顆粒。用於水處理的樹脂顆粒粒徑一般為0.3~1.2mm。樹脂粒度的表示法和過濾介質的粒度一樣,可以用有效粒徑和不勻系數表示。
3、密度
離子交換樹脂的密度是水處理工藝中的實用數據。例如在估算設備中樹脂的裝載量,需要知道它的密度。離子交換樹脂的密度有以下幾種表示法。
(1)干真密度。干真密度即在乾燥狀態下樹脂本身的密度:
干真密度 = g/mL
此值一般為1.6左右,在實用意義不大,常用在研究樹脂性能方面。
(2)濕真密度。濕真密度是指樹脂在水中經過充分膨脹後,樹脂顆粒的密度:
濕真密度 = g/mL
(3)濕視密度.濕視密度是指樹脂在水中充分膨脹後的堆積密度:
濕視密度 = g/mL
濕視密度用來計算交換器中裝載樹脂時所需濕樹脂的質量,此值一般在0.60~0.85之間。陰樹脂較輕,偏於下限;陽樹脂較重,偏於上限。
4、含水率
離子交換樹脂的含水率是指它在潮濕空氣中所保持的水量,它可以反映交聯度和網眼中的孔隙率。樹脂的含水率愈大,表示它的孔隙率愈大,並聯度愈小。
5、溶脹性
當將乾的離子交換樹脂浸入水中時,其體積常常要變大,這種現象稱為溶脹。
影響溶脹率大小的因素有以下幾種:
(1)溶劑。樹脂在極性溶劑中的溶脹性,通常比在非極性溶劑中強。
(2)交聯度。高交聯度樹脂的溶脹能力較低。
(3)活性基團。此基團愈易電離,樹脂的溶脹性愈強。
(4)交換容量。高交換容量離子交換樹脂的溶脹性要比低交換容量的強。
(5)溶液深度。溶液中電解質濃度愈大,由於樹脂內外溶液的滲透壓差減小,樹脂的溶脹率愈小。
(6)可交換離子的本質。可交換的水合離子半徑愈大,其溶脹率愈大,故對於強酸和強鹼性離子交換樹脂,溶脹率大小的次序為:
H+>Na+>NH4+>K+>Ag+
OH->HCO3≈CO32->SO42->Cl-
一般,強酸性陽離子交換樹脂由Na轉變成H型,強鹼性陰離子交換樹脂由Cl型轉變成OH型,其體積均增加約5%。
由於離子交換樹脂具有這樣的性能,因而在其交換和再生的過程中會發生脹縮現象,多次的脹縮就容易促使樹脂顆粒碎裂。
6、耐磨性
交換樹脂顆粒在運行中,由於相互磨軋和脹縮作用,會發生碎裂現象,所以其耐磨性是一個影響其實用性能的指標。一般,其機械強度應能保證每年的樹脂耗損量不超過3%~7%。
7、 溶解性
離子交換樹脂是一種不溶於水的高分子化合物,但在產品中免不了會含有少量低聚物。因這些低聚物較易溶解,所以其應用的最初階段。這些物質會逐漸溶解。
離子交換樹脂在使用中,有時也會發生轉變成膠體漸漸溶入水中的現象,即所謂膠溶。促使膠溶的因素有:樹脂的交聯度小、電離能力大、離子的水合半徑大,有時還有受高溫或被氧化的影響。特別是強鹼性陰樹脂,它會因化學降解而產生膠溶現象。
所以在運行中要密切注意其運行條件:如離子交換樹脂處於蒸餾水中要比在鹽溶液中易膠溶,Na型比Ca型易膠溶。離子交換器備用後剛投入運行時,有時發生出水帶色的現象,就是膠溶的緣故。
8、 耐熱性
各種樹脂所能承受的溫度都有限度,超過此溫度,樹脂熱分解的現象就很嚴重。由於各種樹脂的耐熱性能不一,所以對每種樹脂能承受的最高溫度,應由鑒定試驗來確定。一般陽樹脂可耐100℃或更高的溫度;陰樹脂,強鹼性的約可耐60℃,弱鹼性的可耐80℃以上。通常,鹽型要比酸型或鹼型穩定。
9、 抗凍性
根據對各種樹脂在-20℃的抗凍性試驗,發現大孔型樹脂的搞凍性優於凝膠型樹脂,實際上冰對大孔型樹脂沒有影響。凝膠型陽樹脂的抗凍性不如陰樹脂。無論陰、陽樹脂,機械強度好的(磨後圓球率高),抗凍性能也好。進行濾干外部水分的001×7陽樹脂10周期(凍干24h,再完全解凍24h為1周期)的測定,發現磨後圓球率有所下降,裂球率提高,冰凍對浸在水中的001×7陽樹脂的磨後圓球率幾乎無影響;201×7陰樹脂不管濾干外部水分、還是浸在水中冰凍,磨後圓球率和裂球率均變化不大,表明陰樹脂韌性較強。
10、 耐輻射性能
在有核反應堆的企業中,所用離子交換劑的抗輻射性是很重要的。一般而論,無機離子交換劑的耐輻射性能較好,而樹脂均易降解,其中又以陰樹脂為嚴重。
11、導電性
乾燥的離子交換樹脂不導電,純水也不導電,但用純水潤濕的離子交換樹脂可以導電,所以這種導電屬於離子型導電。這種導電在離子交換膜及樹脂的催化作用上很重要。
二、化學性能
Ⅹ 離子交換樹脂交換容量如何測定
1.
陰離子交換樹脂交換容量的測定: 准確稱取一定量的陰離子交換樹脂,加純水100ml,用移液管加入0.1mol/L HCl溶液50ml,攪均,放置3h,再稍微攪拌,以0.1mol/L NaOH滴定,甲基紅作指示劑...
2.
陽離子交換樹脂交換容量的測定 准確稱取一定量的陽離子交換樹脂,加純水100ml,用移液管加入0.5mol/L NaOH溶液25ml,攪均,放置3h,再稍微攪拌,以0.5mol/L HCl滴定,酚酞作指示劑...