717陰離子交換樹脂是一種含有堿性活性基團的高分子化合物,其基本工作原理基于離子交換反應。樹脂骨架上固定有正電荷的活性基團,如季銨鹽基團(-N2(CH2)2)等,這些基團在水溶液中能夠電離出可交換的陰離子,例如 OH2。
當含有陰離子的溶液通過陰離子交換樹脂時,溶液中的陰離子會與樹脂上的可交換陰離子發(fā)生交換作用。以去除水中氯離子(Cl2)為例,樹脂上的 OH2會與水中的 Cl2進行交換,使得 Cl2被吸附在樹脂上,而 OH2進入溶液。隨著交換過程的持續(xù)進行,樹脂逐漸飽和,即樹脂上的活性基團大部分被溶液中的陰離子所占據(jù),此時需要對樹脂進行再生處理,通常是用適當?shù)膲A性溶液(如 NaOH 溶液)沖洗樹脂,使樹脂恢復原有的活性基團狀態(tài),重新具備離子交換能力,從而形成一個可循環(huán)的離子交換過程。
這種離子交換過程具有選擇性,不同的陰離子在樹脂上的交換能力有所差異,一般來說,高價陰離子比低價陰離子更易被交換吸附,例如硫酸根離子(SO2)比氯離子(Cl2)更容易與陰離子交換樹脂發(fā)生交換反應,這是因為高價陰離子與樹脂活性基團之間的靜電引力更強,更傾向于被吸附在樹脂上。
717陰離子交換樹脂的使用注意事項:
1.運輸儲存:離子交換樹脂內(nèi)含有一定量的水分,在運輸及貯存過程中應盡量保持這部分水分,避免風干脫水導致樹脂破碎。冬季儲運使用中,應保持在5-40℃的溫度環(huán)境中,若冬季沒有保溫設(shè)備時,可將樹脂貯存在食鹽水中。
2.預處理:新樹脂常含有溶劑、未參加聚合反應的物質(zhì)和少量低聚合物,還可能吸著鐵、鋁、銅等重金屬離子,在使用前必須進行預處理,一般先用水使樹脂充分膨脹,然后對無機雜質(zhì)可用稀鹽酸除去,有機雜質(zhì)可用稀氫氧化鈉溶液除去,洗到近中性即可。
3.防止污染:在使用過程中,要防止與金屬(如鐵、銅等)油污、有機分子微生物、強氧化劑等接觸,以免使離子交換能力降低,甚至失去功能。若樹脂受到污染,可根據(jù)污染情況和條件進行不定期的活化處理,如用特定溶液浸泡或淋洗等。
4.流速控制:在樹脂的運行和再生過程中,要注意控制溶液的流速,避免過快或過慢導致交換不充分或樹脂壓實等問題。
5.定期檢查維護:定期檢查樹脂的顏色、密度、交換能力等,判斷樹脂的使用情況,及時進行再生或更換。同時,要對設(shè)備進行定期檢查和維護,確保設(shè)備正常運行。