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离子交换树脂与硬度

发布时间:2022-12-06 02:21:02

⑴ 处理较硬的水常用阳离子和离子交换树脂的活性基团是什么

如果你只想去除原水中的硬度,那么采用钠型阳树脂即可,工作原理如下
Na型强酸性阳树脂与原水中硬度(即Ca2+、Mg2+离子)的交换反应为:
Ca2+
+
2RNa

R2Ca
+
2Na+
Mg2+
+
2RNa

R2Mg
+
2Na+
如果你要制备一级除盐水,那么应该采用氢型阳树脂和氢氧型阴树脂
1.1
氢型阳树脂的交换反应(阳床交换反应)
H型强酸性阳树脂与原水中阳离子的交换反应为:
Ca2+
+
2RH

R2Ca
+
2H+
Mg2+
+
2RH

R2Mg
+
2H+
Na+
+
RH

RNa
+
H+
1.2
氢氧型阴树脂的交换反应(阴床交换反应)
OH型强碱性阴树脂与原水中阴离子的交换反应为:
Cl-
+
ROH

RCl
+
OH-
HSO4-
+
ROH

RHSO4
+
OH-
SO42-
+
2ROH

R2SO4
+
2OH-
HCO3-
+
ROH

RHCO3
+
OH-
HSiO3-
+
ROH

RHSiO3
+
OH-
OH型弱碱性阴树脂的交换反应为:
H+
+
Cl-
+
RNHOH

RNHCl
+
H2O
H+
+
HSO4-
+
2RNHOH

(RNH)2SO4
+
2H2O
2H+
+
SO42-
+
2RNHOH

(RNH)2SO4
+
2H2O
经过上述交换反应,水中的阳离子和阴离子各自与H型阳树脂和OH型阴树脂反应,分别形成H+和OH-,并结合成水,其反应如下:
H+
+
OH-

H2O
在阳离子交换后,水中大量存在的H+和HCO3-结合生成难解离的H2CO3。它可以通过和强碱性阴离子交换生成H2O,也可以用真空脱碳器除去。和前者相比,后者具有操作简单、节约运行费用的优点,因此在化学除盐系统中,一般均设有脱碳器。

⑵ 离子交换树脂的制水量怎么计算,树脂的单位升,硬度单位Mg/L

制水量(Q)=树脂体积(V)*树脂工作交换容量(E)/原水硬度(Y)*安全系数
树脂工作交换容量顺流在版生800-900
逆流900-1200
安全系数1.2-2.0根据原水权硬度定,硬度越高,取值越大
不明白网络hi我

⑶ 离子交换树脂可以有效的去除对的硬度吗

是去除水的硬度吧?!
离子交换树脂有很大用处,能很大程度上降低水的硬度,使水变软,但也不是绝对的。
不是离子状态的矿物质需要超滤反渗透等辅助方法出来水的硬度。

⑷ 离子交换树脂的使用寿命是多长

离子交换树脂来在正常使用的情况源下,使用寿命一般在2-3年左右,但是由于一些因素导致树脂的性能下降,使用寿命缩短,严重的甚至能够导致树脂直接报废。

影响树脂寿命的因素:

树脂一般按照正常的操作,是能够使用很长一段时间的,但是因为进水和其他的物质中含有杂质,而这些杂质会对树脂造成污染,然后导致树脂的性能下降,产水质量变差,使用寿命降低等现象,影响树脂寿命最主要的因素就是污染,树脂被污染的因素被分为铁离子的污染、有机物污染、油脂类物质污染、悬浮物污染、微生物污染、硅污染以及铝、钙污染,根据不同的物质污染,就有不同的解决方法

⑸ 如何正确使用阴阳离子交换树脂处理鱼缸水质

为了繁殖一些来鱼或者饲源养野生鱼(如亚马逊河流的野生鱼),需要软水,用软水树脂进行做水,通常情况下,绝大多数的观赏鱼不需要。 1、软水树脂分碱性和酸性的,软水是指水的硬度,水族中用GH表示,酸碱度以PH表示,这两个不是一个概念。让水通过软水树脂,就可以让水降低硬度,当树脂交换饱满后,树脂就失效了; 2、可以放在滤盒子里面; 3、 RO机和工厂化的纯净水,都是用的树脂处理水的,原理一样,只是规模大小不一样。软水树脂,是专用于软化硬水的一种专用树脂,通过离子交换技术,使水的硬度小于50mg/L(CaCO3) 。离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。按交换基团性质的不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。常用的离子交换设备装填的树脂大都是201x7强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂及001x7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。如果在水质要求特别高的场合则使用抛光树脂。

⑹ 阳离子交换树脂的工作原理是怎么样的

阳离子交换树脂吸附交换原理




强酸性阳离子树脂


这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。


树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。




弱酸性阳离子树脂


这类树脂含弱酸性基团,如羧基-COOH,能在水中离解出H+ 而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如R-COO-(R为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱,在低pH下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。




其实阳离子交换树脂在我们实际使用过程中,一般都是将树脂变味其他离子形式进行运行,以满足各种场景使用需求。例如经常会将强酸性的阳离子交换树脂和NaCl一起转变为钠型的树脂后再投入使用,当树脂置换过程中就会放出Na+与溶液中的Ca2+、Mg2+等阳离子交换吸附,除去这些离子。反应时没有放出H+,可避免溶液pH下降和由此产生的副作用(如蔗糖转化和设备腐蚀等)。


而且这类树脂以钠型状态运行使用后,可直接用盐水对树脂进行再生(不用强酸)。

⑺ 离子交换树脂的制水量怎么计算,树脂的单位升,硬度单位Mg/L

制水量=树脂体积×1000/进水硬度

制水量,L
树脂体积,L
进水硬度,mmol/L

⑻ 离子交换树脂的工艺特性

阴阳离子交换树脂工作原理:

离子交换是带电粒子或离子的可逆交换与相同电荷的交换。当存在于不溶性阴阳离子交换树脂树脂基质上的离子有效地与周围溶液中存在的类似电荷的离子交换位置时,​​会发生这种情况。
阴阳离子交换树脂树脂以这种方式起作用,因为它的官能团基本上是固定的离子,它们永久地结合在树脂的聚合物基质中。这些带电离子将容易与相反电荷的离子结合,这些离子通过施加抗衡离子溶液而被输送。这些反离子将继续与官能团结合,直至达到平衡。
在阴阳离子交换树脂循环期间,将待处理的溶液加入阴阳离子交换树脂树脂床中并使其流过珠粒。当溶液移动通过阴阳离子交换树脂树脂时,树脂的官能团吸引溶液中存在的任何抗衡离子。如果官能团对新抗衡离子的亲和力大于已经存在的那些,那么溶液中的离子将移除现有的离子并取代它们,通过共享的静电吸引力与官能团结合。通常,离子的尺寸和/或价数越大,其与相反电荷的离子的亲和力就越大。

让我们将这些概念应用于典型的阴阳离子交换树脂水软化系统。在该实施例中,软化机理由阳离子交换树脂组成,其中磺酸根阴离子(SO 3 -)官能团固定在阴阳离子交换树脂树脂基质上。然后将含有钠阳离子(Na +)的抗衡离子溶液施加到树脂上。通过静电吸引将Na +保持在固定的SO 3 -阴离子上,在树脂中产生净中性电荷。在活性阴阳离子交换树脂循环期间,将含有硬离子(Ca 2+或Mg 2+)的流加入到阳离子交换树脂中。自SO 3 -官能团对硬度阳离子的亲和力大于对Na +离子的亲和力,硬离子取代Na +离子,然后Na +离子作为处理流的一部分流出阴阳离子交换树脂单元。另一方面,硬度离子(Ca 2+或Mg 2+)由阴阳离子交换树脂树脂保留。
阴阳离子交换树脂成分有哪些?

阴阳离子交换树脂树脂基质通过在称为聚合的过程中使烃链彼此交联而形成。交联使树脂聚合物具有更强,更有弹性的结构和更大的容量(按体积计)。虽然大多数阴阳离子交换树脂树脂的化学组成是聚苯乙烯,但某些类型是由丙烯酸(丙烯腈或丙烯酸甲酯)制造的。然后树脂聚合物经历一种或多种化学处理以将官能团结合到位于整个基质中的离子交换位点。这些官能团赋予阴阳离子交换树脂树脂其分离能力,并且从一种树脂到下一种树脂会有很大差异。最常见的成分包括:
强酸阳离子(SAC)交换树脂
SAC树脂由聚苯乙烯基质和磺酸盐(SO 3 -)官能团组成,其中带有钠离子(Na 2+)用于软化应用,或氢离子(H +)用于脱矿质弱酸阳离子(WAC)交换树脂。WAC树脂由丙烯酸聚合物组成,该聚合物已用硫酸或苛性钠水解以产生羧酸官能团。由于它们对氢离子(H +)的高亲和力,WAC树脂通常用于选择性地除去与碱度相关的阳离子。
强碱阴离子(SBA)交换树脂
SBA树脂通常由经过氯甲基化和胺化的聚苯乙烯基质组成,以将阴离子固定到交换位点。1型SBA树脂是通过应用三甲胺生产的,其产生氯离子(Cl -),而2型SBA树脂通过应用二甲基乙醇胺生产,其产生氢氧根离子(OH -)。
弱碱阴离子(WBA)交换树脂
WBA树脂通常由经过氯甲基化的聚苯乙烯基质组成,然后用二甲胺胺化。WBA树脂的独特之处在于它们不具有可交换的离子,因此用作酸吸收剂以除去与强无机酸相关的阴离子。

螯合树脂
螯合树脂是最常见的特种树脂类型,用于选择性去除某些金属和其他物质。在大多数情况下,树脂基质由聚苯乙烯组成,尽管多种物质用于官能团,包括硫醇,三乙基铵和氨基膦等。

⑼ D001离子交换树脂工作性能和再生性能受温度、盐度、硬度影响吗

你问的问题太不专业了,所以不好回答。
D001属于大孔强酸性阳离子树脂,稳定内性不错的,到容100度没问题。但是温度影响其热力学性能(吸附性能,取决于待吸附物质性质)。
如果你用来软水的话,盐度、硬度当然对其影响当然很大,影响其运行周期,盐越多,树脂的水处理量越少,Ca、Mg越多,水处理量也越少。因为,离子交换树脂就是用其最初的氢离子(氢型)或钠离子(钠型)交换水里面的金属离子,金属离子多了,就把树脂上面的功能基团交换完了,树脂就失效,需要酸再生后才可以再工作。
一般,金属盐的价态越多,交换势能就越大,越容易被吸附,高价吸附完了再吸附二价阳离子,单价金属离子……所以水的硬度越大,也就是二价的金属离子很多……
关键还看你用途吧,说清楚点,我再给你仔细分析分析!

一个一个字敲的,缺分下文献,你看着给分吧。本人离子交换小硕,欢迎交流。

⑽ 使用离子交换树脂法控制水垢时目的在于降低水的什么

使用离子交换树脂法控制水垢时目的在于降低水的硬度。
水中钙镁离子含量被称为水的硬度,水的硬度影响阴离子表面活性剂的使用效果,在水被加热蒸发过程中,可以形成水垢,影响锅炉,换热器等的传热效果。因此,通常使用阳离子交换树脂,将钙镁离子除去,使水的硬度降低,称为软水。

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