离子交换树脂是一种高分子化合物,多数用于水处理过程中.
离子交换树脂的选择性
水中的各种离子在和离子交换树脂进行交换时所表现出来的能力是不一样的,很容易被置换下来的离子却有可能难以被树脂吸附,然而很难被置换下来的离子却又有可能很容易的被树脂吸附,这种性能即被称作为离子交换树脂的选择性.
影响离子交换树脂选择性的三大因素
一.
离子被离子交换树脂吸附的容易与否,取决于离子所带电荷的多少.离子带的电荷越少,越不容易被吸附.举例来说,一价离子和二价离子相比较,一价电子不易被吸附,而二价离子则相对容易被吸附.
二.当离子所带电荷量相同时,比较容易被吸附的是原子序较大的离子,而原子序较小的离子则相对不容易被吸附.
三.溶液的稀释情况一样可以影响树脂的吸附.浓溶液同稀溶液相比较而言,浓溶液则使得原本不易被吸附的低价离子相对的容易被树脂所吸附.
离子交换树脂的选择性,对于分析和判断化学水处理过程是很重要的.罗门哈斯公司是生产树脂的企业,在树脂产品领域具有非常领1先的科技.
各类离子交换树脂的再生方法
再生剂的种类应根据树脂的离子类型来选用，并适当地选择价格较低的酸、碱或盐。
1、大孔吸附树脂简单再生的方法是用不同浓度的溶剂按极性从大到小剃度洗脱，再用2~3BV的稀酸、稀碱溶液浸泡洗脱，水洗至PH值中性即可使用。
2、钠型强酸性阳树脂可用10%NaCl 溶液再生，用药量为其交换容量的2倍 (用NaCl量为117g/ l 树脂)；氢型强酸性树脂用强酸再生，用硫酸时要防止被树脂吸附的钙与硫酸反应生成硫酸钙沉淀物。为此，宜先通入1～2%的稀硫酸再生。
3、氯型强碱性树脂，主要以NaCl 溶液来再生，但加入少量碱有助于将树脂吸附的色素和有机物溶解洗出，故通常使用含10%NaCl + 0.2%NaOH 的碱盐液再生，常规用量为每升树脂用150～200g NaCl ，及3～4g NaOH。此外，带有电荷的有机物质也会受到离子交换树脂的吸附，使离子交换树脂很容易受到有机物质的污染(Fouling)。OH型强碱阴树脂则用4%NaOH溶液再生。
4、一些脱色树脂 (特别是弱碱性树脂) 宜在微酸性下工作。此时可通入稀盐酸，使树脂 pH值下降至6左右，再用水正洗，反洗各一次。
离子交换树脂再生方法
常规的再生处理
离子交换树脂(IONRESIN)使用一段时间后，吸附的杂质接近饱和状态，就要进行再生处理，用化学药剂将树脂所吸附的离子和其他杂质洗脱除去，使之恢复原来的组成和性能。若带有酸性1功能基，能与溶液中的阳离子进行交换，称为阳离子交换树脂。在实际运用中，为降低再生费用，要适当控制再生剂用量，使树脂的性能恢复到z1ui经济合理的再生水平，通常控制性能恢复程度为70～80%。如果要达到更高的再生水平，则再生剂量要大量增加，再生剂的利用率则下降。 树脂的再生应当根据树脂的种类、特性，以及运行的经济性，选择适当的再生药剂和工作条件。
树脂的再生特性与它的类型和结构有密切关系。应根据其脱水程度，用10%左右的食1盐水慢慢加入树脂中，浸泡数小时后用洁净水逐步稀释。强酸性和强碱性树脂的再生比较困难，需用再生剂量比理论值高相当多；而弱酸性或弱碱性树脂则较易再生，所用再生剂量只需稍多于理论值。此外，大孔型和交联度低的树脂较易再生，而凝胶型和交联度高的树脂则要较长的再生反应时间。
再生剂的种类应根据树脂的离子类型来选用，并适当地选择价格较低的酸、碱或盐。离子交换树脂预处理方法：(1)新离子交换树脂经反复冲洗直到流出清水为止。例如：钠型强酸性阳树脂可用10%NaCl 溶液再生，用药量为其交换容量的2倍 (用NaCl量为117g/ l 树脂)；氢型强酸性树脂用强酸再生，用硫酸时要防止被树脂吸附的钙与硫酸反应生成硫酸钙沉淀物。为此，宜先通入1～2%的稀硫酸再生。
氯型强碱性树脂，主要以NaCl 溶液来再生，但加入少量碱有助于将树脂吸附的色素和有机物溶解洗出，故通常使用含10%NaCl + 0.2%NaOH 的碱盐液再生，常规用量为每升树脂用150～200g NaCl ，及3～4g NaOH。一旦发现硫酸钙沉淀时，可采用5～10％的盐酸溶液浸泡1—2天，或改用盐酸再生数次。OH型强碱阴树脂则用4%NaOH溶液再生。
树脂再生时的化学反应是树脂原先的交换吸附的逆反应。按化学反应平衡原理，提高化学反应某一方物质的浓度，可促进反应向另一方进行，故提高再生液浓度可加速再生反应，并达到较高的再生水平。
为加速再生化学反应，通常先将再生液加热至70～80℃。5．硅污染硅化合物污染发生在强碱阴离子交换器中，尤其是在强、弱型阴树脂联合应用的设备和系统中，其结果往往导致阴交换器中的除硅效率下降。它通过树脂的流速一般为1～2 BV/h。也可采用先快后慢的方法，以充分发挥再生剂的效能。再生时间约为一小时。随后用软水顺流冲洗树脂约一小时(水量约4BV)，待洗水排清之后，再用水反洗，至洗出液无色、无混浊为止。
一些树脂在再生和反洗之后，要调校pH值。清除水中或其他溶液中的金属以及其他杂质离子…起到净化的作用…一般用在各类化学或生物实验中去离子水的制备。因为再生液常含有碱，树脂再生后即使经水洗，也常带碱性。而一些脱色树脂 (特别是弱碱性树脂) 宜在微酸性下工作。此时可通入稀盐酸，使树脂 pH值下降至６左右，再用水正洗，反洗各一次。 (IONRESIN)树脂在使用较长时间后，由于它所吸附的一部分杂质(特别是大分子有机胶体物质)不易被常规的再生处理所洗脱，逐渐积累而将树脂污染，使树脂效能降低。此时要用特殊的方法处理。例如：阳离子树脂受含氮的两1性1化合物污染，可用4%NaOH 溶液处理，将它溶解而排掉；阴离子树脂受有机物污染，可提高碱盐溶液中的NaOH 浓度至0.5～1.0%，以溶解有机物
2) 预处理 工业生产的离子交换树脂常含有一些过剩溶剂、低聚物和其他杂质，必须除去，否则将影响交换效果和出水质量，因此新树脂必须进行预处理。树脂经预处理转成所需离子型还可以提高其稳定性，并能起到活化树脂的作用。
a) 阳树脂预处理：将树脂用水洗至流出清水后，用2-4%NaOH浸泡4-8 小时再用水洗至中性，再用5%盐酸浸泡4-8小时，用水洗至pH6，待用。
b) 阴树脂预处理：将树脂用水洗至流出清水后，用5%盐酸浸泡4-8小时 后，用水洗至pH6，再用2-4%NaOH浸泡4-8小时，用水洗至pH7-9，待用。
c) D301-Ⅲ、D301弱碱树脂预处理：将树脂用温水浸泡4-8小时，用水 洗至pH6，再用2-4%NaOH浸泡4-8小时，用水洗至中性，有可能进行二次处理，待用。
d) 对于医1药工业、食品工业所用树脂，请按特殊要求进行处理。
e) 用户可根据不同用途流程设计，将树脂转成所需的离子型。
3) 离子交换树脂的污染、与活化: 离子交换树脂在长期使用中易受悬浮物质、胶体物质、有机物、细1菌、藻类和铁、锰等的污染，使离子交换能力降低甚至失去。此外，大孔型和交联度低的树脂较易再生，而凝胶型和交联度高的树脂则要较长的再生反应时间。因此，需根据情况对树脂进行不定期的活化处理。活化方法可根据污染情况和条件而定，一般阳树脂在软化中易受Fe3+污染，可用盐酸浸泡后逐步稀释。阴树脂易受有机物污染，可用10%NaCl+2-5%NaOH混合溶液浸泡或淋洗。必要时可用1%双氧1水溶液浸泡数分钟，也可采用酸、碱交替处理法，漂白处理法，酒精处理法和各种灭菌法进行处理。