陽離子交換樹脂詳細(xì)說明

陽離子交換樹脂遇水可將其本身的某一種具有活性的離子和水中某電離子相互交換，即發(fā)生置換反應(yīng)，去除水中可溶解的離子。陽離子交換樹脂有粉狀和球狀，都是人工合成的，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，主要由兩部分組成：一是高分子聚合物骨架，記作R;另一部分是帶有可交換離子的活性基團(tuán)所組成。在工業(yè)應(yīng)用中，離子交換樹脂的優(yōu)點主要是處理能力大，脫色范圍廣，脫色容量高，能除去各種不同的離子，可以反復(fù)再生使用，工作壽命長，運行費用較低。

陽離子交換樹脂一般呈現(xiàn)多孔狀或顆粒狀，其大小約為0.315~1.25mm，其陽離子交換能力依其交換能力特征可分：強酸（732）0017為通用型；（732）0017FC適用于雙層床、雙室床、浮動床系統(tǒng)；（732）0017MB適用于混床系統(tǒng)，（732）0017FD。主要含有強酸性的反應(yīng)基如磺酸基（－SO3H），此離子交換樹脂可以交換所有的陽離子。弱酸型陽離子交換樹脂：具有較弱的反應(yīng)基如羧基（－COOH基），此離子交換樹脂僅可交換弱酸中的陽離子如Ca2+、Mg2+，對于強堿中的離子如Na+、K+等無法進(jìn)行交換。

出廠性能指標(biāo)：

指標(biāo)名稱：（732） 0017、出廠型式：鈉型、外觀：棕黃色透明球狀顆粒、全交換容量 mmol/g 4.51、體積交換容量 mmol/g 1.92、含水量 %40-50、濕視密度 g/ml0.77-0.87、濕真密度 g/ml1.25-1.29、有效粒徑 mm0.4-0.6、均一系數(shù) 1.55、范圍粒度 ％（0.315-1.25）98.5、下限粒度 ％（<0.315）0.35、滲磨圓球率 ％71.32、磨后圓球率 %90

使用時參考指標(biāo):

PH范圍：0-14、充許溫度℃：鈉型120℃，氫型100℃、膨脹率： (Na+H+)10%、工業(yè)用樹脂層高度： 1.0-3.0 m、再生液濃度: NaCl:4-10%， HCl:2-5%， H2SO4:1-2;2-4%、再生劑用量（按100%計）:濕樹脂NaCl（工業(yè)）75-150 kg/m3， HCl（工業(yè)）40-100 kg/m3， H2SO4（工業(yè)）75-150、再生液流速： 5-8 m/h、再生接觸時間: 30-60 minute、正洗流速：:10-20 m/h、正洗時間:約30 minute、運行流速 ：10-40 m/h、工作交換容量：（濕樹脂） Nacl再生800-100 mmol/l， Hcl再生1000-1300 mmol/l

陽離子交換樹脂主要用于硬水軟化、脫鹽水、純水和高純水的制備，也用于催化劑和脫水劑，以及濕法冶金、分離提純稀有元素、食品、制藥、制糖，工業(yè)也用于濕法冶金提取鎢、鉬、釩、稀土等和其他稀有元素分離，以及作為酯化反應(yīng)的合成酯類精細(xì)產(chǎn)品和脫水劑等。在環(huán)保領(lǐng)域處理廢水并回收其中的金、銀、銅、鉻、鈀等貴金屬，在植物提取和生化提取行業(yè)用于脫色、分離、精制等工序，還用于抗生素提取和分析化學(xué)中測試銅、鋅、鋁、鈦、稀土元素等。

樹脂的耐熱性表示樹脂受熱時仍保持其理化性能的能力。各種樹脂都有自己的較高使用溫度限值，超過這個限值，樹脂的熱分解加重，理化性能就會變差。不同樹脂的耐熱性是不同的，一般規(guī)律是，陽離子交換樹脂比陰離子交換樹脂耐熱性強，鹽型樹脂比游離酸或堿型樹脂強，Ⅰ型強堿性陰樹脂比Ⅱ型耐熱性強，弱堿基團(tuán)要比強堿基團(tuán)耐熱性強，苯乙烯系強堿性陰樹脂要比丙烯酸系強堿性陰樹脂耐熱性強。

一般陽離子交換樹脂可耐100℃或更高些的溫度：如Na型苯乙烯系強酸性陽離子交換樹脂可在150℃下使用，而H型應(yīng)在100~120℃下使用。

陽離子交換樹脂的密度是指單位體積樹脂所具有的質(zhì)量，單位體積用g/mL表示。陽離子交換樹脂的密度與交聯(lián)度有關(guān)，交聯(lián)度越高，陽離子交換樹脂的密度越大。

干真密度：是指陽離子交換樹脂在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量與它的真實體積之比。陽離子交換樹脂的真實體積是樹脂的排液體積，它不包括樹脂顆粒內(nèi)的網(wǎng)孔體積和樹脂顆粒之間的空隙體積，所以求取樹脂真實體積時，不能用水作排液介質(zhì)，應(yīng)該用不會使樹脂溶脹的溶劑作排液介質(zhì)，如甲苯。陽離子交換樹脂的干真密度一般在1.2-1.6g/cm左右，它主要用于研究樹脂的結(jié)構(gòu)和性能。陽離子交換樹脂的密度是指單位體積樹脂所具有的質(zhì)量，單位體積用g/mL表示。陽離子交換樹脂的密度與交聯(lián)度有關(guān)，交聯(lián)度越高，樹脂的密度越大。

濕真密度：是指陽離子交換樹脂在水中經(jīng)充分溶脹后的真密度。濕陽離子交換樹脂的真實體積是指樹脂在濕狀態(tài)下的顆粒體積，此體積包括顆粒內(nèi)網(wǎng)孔的體積，但顆粒和顆粒間的空隙體積不應(yīng)計入。陽離子交換樹脂樹脂的濕真密度與其在水中所表現(xiàn)的水力學(xué)特性有密切關(guān)系，它直接影響到樹脂在水中的沉降速度和反洗膨脹率，是樹脂的一項重要實用性能。其值一般在1.04~1.30g/mL之間，陽離子交換樹脂的濕真密度常比陰離子交換樹脂的大。樹脂的濕真密度隨其交換基團(tuán)的離子型不同而改變。由于濕真密度測定標(biāo)準(zhǔn)度較高，所以可用樹脂含水率與交聯(lián)度的關(guān)系來檢驗濕視密度測定結(jié)果，或近似估算濕視密度。在已知濕視密度和濕真密度的情況下，也可根據(jù)樹脂含水率和交聯(lián)度的關(guān)系求相應(yīng)條件下樹脂層的空隙率。空隙率越大，說明樹脂顆粒均勻性越好。

陽離子交換樹脂的含水率（moisture content）是指單位質(zhì)量的濕陽離子交換樹脂（已除去表面水分）所含水量的百分?jǐn)?shù)，一般在45%-50%左右。這種水稱為產(chǎn)品水，是陽離子交換樹脂的故有性質(zhì)，它包括活性基團(tuán)上可交換離子的水化水和網(wǎng)孔中的游離水兩個部分。陽離子交換樹脂含水率與交聯(lián)度之間的關(guān)系：對同一種樹脂來講，樹脂的含水率大則表示它的交聯(lián)度低和空隙率大；同一種陽離子交換樹脂（如磺酸型苯乙烯樹脂）和相同交聯(lián)度時，可交換離子的水化水不同，含水率也不同，H型的含水率比Na型的含水率大；交聯(lián)度相同，陽離子交換樹脂樹脂的高分子骨架不同時，含水率也不同，磺酸型樹脂比羧酸型陽離子交換樹脂的含水率大。測定陽離子交換樹脂含水率的關(guān)鍵是如何既除去表面水分，而又能保持內(nèi)部水分不損失。除去顆粒表面水分的方法有吸干法、抽濾法和離心法。

機械強度是指陽離子交換樹脂顆粒抵抗各種機械力保持其完整球狀的能力。在實際應(yīng)用中，由于摩擦、擠壓以及周期性轉(zhuǎn)型使其體積脹縮等，都有可能造成陽離子交換樹脂顆粒的破裂，而影響陽離子交換樹脂的使用壽命。國家標(biāo)準(zhǔn)曾規(guī)定采用磨后圓球率和滲磨圓球率來判斷樹脂的機械強度。此法是按規(guī)定稱取一定量的濕陽離子交換樹脂，放入裝有瓷球的滾筒中滾磨，磨后的陽離子交換樹脂圓球顆粒占樣品總量的百分?jǐn)?shù)即為陽離子交換樹脂的磨后圓球率；若將陽離子交換樹脂用酸、堿交錯轉(zhuǎn)型一次，然后用前述方法測得陽離子交換樹脂的磨后圓球率，稱為陽離子交換樹脂的滲磨圓球率，該指標(biāo)表示陽離子交換樹脂的耐滲透壓能力，目前凝膠型陽離子交換樹脂和大孔型陽離子交換樹脂均采用這一指標(biāo)評價樹脂的機械強度。另外，還有壓脂法和循環(huán)法表示陽離子交換樹脂機械強度的：壓脂法是取三顆直徑相近的陽離子交換樹脂顆粒放在一塊玻璃下面，成三點支撐，然后在玻璃上加砝碼，直到陽離子交換樹脂顆粒被壓碎，此時砝碼的質(zhì)量就稱壓脂強度；循環(huán)法是將陽離子交換樹脂用酸、堿反復(fù)交錯轉(zhuǎn)型后，檢查陽離子交換樹脂的破碎程度。一般情況下，陽離子交換樹脂因機械強度而造成的年損失率不應(yīng)大于3%~8%。

陽離子交換樹脂內(nèi)含有一定量的水份，在運輸及儲存過程中應(yīng)盡量保持這部分水份。如樹脂不慎失水，應(yīng)先用10％濃鹽水浸泡，再逐漸稀釋，以免樹脂急劇膨脹而破碎。在儲存或運輸過程中，應(yīng)保持5-40℃的溫度環(huán)境中，避免過冷或過熱。若冬季沒有防凍措施，可將樹脂存放在食鹽水中，食鹽水濃度視溫度而定。樹脂一旦受凍，不要突然轉(zhuǎn)到高溫環(huán)境中，宜放置于5-10℃的低溫環(huán)境中，讓其緩慢自然解凍。www.hzxhg.com