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陶氏离子交换树脂的选择性与交换能力

发表时间:2019-01-10 11:11  品牌:陶氏离子树脂  点击数:

  陶氏离子交换树脂的选择性与规律性

  由于离子交换树脂对于水中各种离子吸着(或吸附)的能力不相同,对于其中一些离子很容易被吸着,而对另一些离子却很难吸着。被陶氏树脂吸着的离子,在再生的时候,有的离子很容易被置换下来,而有的却很难被置换。离子交换树脂的上述这种性能称之为选择性。树脂的选择性在实际水处理运行中,将影响离子交换过程和树脂的再生过程。离子交换树脂的选择性有其一定的规律性,例如,水中离子载的电荷越大,就越易被离子交换树脂吸着。反之,如果离子的电荷越小,就越不容易被吸着,如二价的离子比一价的离子更易被吸着。但如果离子载有相同的电荷时,原子序数大的元素所形成的离子的水合半径小,就容易被离子交换树脂所吸着。在含盐量不太高的水溶液中,常见离子的选择性次序为:

陶氏离子交换树脂

  1、对于强酸性阳离子交换树脂:Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+≈NH4+>Na+>H+>Li+。

  2、对于强碱性阴离子交换树脂:SO42->NO3->Cl->OH->F->HCO3->HsiO3-。

  3、对于弱酸性阳离子树脂:H+>Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>Li+。

  4、对于弱碱性阴离子交换树脂:OH->SO42->NO3->PO43->Cl->HCO3->HsiO3-。但必须指出,选择性能还与离子交换树脂的活性基团有关。

陶氏离子交换树脂

  失效树脂可以通过再生重新获得交换能力

  为了说明上述问题,以Na型树脂交换水中Ca2+,制取软化水来加以说明。当把含有Ca2+的水通入Na型离子交换树脂时,Na型树脂即吸着水中的Ca2+,并把本身含有的Na+释放出来:2Rna+Ca2+→R2Ca+2Na+交换反应的结果,除去了水中的Ca2+。

  当上述交换反应达到平衡时,根据质量作用定律,可得出:KNaCa=式中KNaCa—平衡常数;[R2Ca]、RNa]—分别表示反应达到平衡时,树脂中Ca2+,Na+的浓度,mol/L;[Ca2+]、[Na+]—分别表示反应达到平衡时,水中的Ca2+,Na+浓度,mol/L。当运行到出水中Ca2+含量开始上升时,表示树脂失效了。

陶氏离子交换树脂

  为了使树脂重新获得交换能力,就要用NaCl对树脂进行再生:2NaCl+R2Ca→2Rna+CaCl2。此时,尽管KNaCa>1,不利于树脂的再生,但由于再生时,NaCl的浓度很高,而Ca2+的浓度又很小,就可以使再生反应进行下去。所以在化学水处理中,就是通过提高再生剂的浓度,反复利用离子交换平衡的移动,使失效的树脂重要获得交换能力。