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陶氏离子交换树脂的交换能力与交换容量

发表时间:2019-01-15 10:48  品牌:陶氏离子树脂  点击数:

  一、交换能力

  氢型阳离子交换树脂在水中可解离出氢离子(H+),当遇到金属离子或其它阳离子,就发生互相交换作用,但交换后的陶氏树脂,就不再是氢型树脂了。例如,当水中的阳离子如钙离子、镁离子的浓度相当大时,磺酸型的阳离子交换树脂中的氢离子,可和钙、镁离子进行交换,钙型或镁型的阳离子交换树脂,如下式:2R-SO3H+Ca2+→(R-SO3)2Ca+2H+(阳离子交换树脂)2R-SO3H+Mg2+→(R-SO3)2Mg+ 2H+(镁型强酸性阳离子交换树脂)阳离子交换树脂的交换能力与被交换的阳离子的价数有密切关系。在常温下,低浓度水溶液中,交换能力随离子增加而增加,阳离子被交换的倾向越大。此外,价数相同,离子半径越大的阳离子被交换的倾向也越大。

陶氏离子交换树脂

  二、交换容量

  离子交换树脂进行离子的交换反应的性能,主要由交换容量表现出来。所谓交换容量是指每克干树脂所能交换离子的毫克当量数,以mol/g为单位。当离子为一价时,其毫克当量数即为其毫克分子数,对于二价(如Ca2+)或更多价离子(如Fe3+),其毫克当量数即为其毫克分子数乘以其离子价数。交换容量又分为总交换容量、操作交换容量和再生容量等三种表示方法。

陶氏离子交换树脂

  总交换容量表示每克干树脂所能进行离子交换反应的化学基总量,属于理论性计量。操作交换容量表示每克干树脂在某一定条件下的离子交换能力,属于操作性计量,它与树脂种类、总交换容量,以及具体操作条件(如接触时间、温度)等因素有关,可用于显示操作效率。再生容量表示每克干树脂在一定的再生剂量条件下,所取得的再生树脂之交换容量,可用于显示树脂再生效率。

陶氏离子交换树脂

  由于树脂的结构不同(主要是活性基数目不同),强酸性与弱酸性阳离子交换树脂的交换容量也不相同。一般而言,弱酸性的活性基数目通常多于于强酸性,故总交换容量较高约7.0~10.5mol/g,相形之下,强酸性仅约3.2~4.5mol/g而已,但在实际应用中,弱酸性的操作交换容量却不一定高于强酸性,例如,pH值低于5时,弱酸性的操作交换容量为零,根本无交换作用。在pH值为6.5时,两者的操作交换容量相似;但在碱性溶液中,弱酸性远高于强酸性。在再生容量方面,弱酸性则通常高于强酸性,故弱酸性的使用寿命会更长一些。