
离子交换树脂交换容量分析大全.doc
4页离子交换树脂交换容量分析离子交换树脂因其化学组成和结构不同故而种类也是多种多样, 众多类别的树脂当然功能和特性也是不一样的,适用的用途也是各不 相同这里,我们主要讲解的是离子交换树脂的交换容量:离子交换树脂进行离子交换反应的性能,表现在它的“离子交换 容量”,即每克干树脂或每毫升湿树脂所能交换的离子的毫克当量数, meq/g(干)或meq/mL(湿);当离子为一价时,毫克当量数即是毫克分 子数(对二价或多价离子,前者为后者乘离子价数)它又有“总交换 容量”、“工作交换容量”和“再生交换容量”等三种表示方式1、 总交换容量,表示每单位数量(重量或体积)树脂能进行离子 交换反应的化学基团的总量离子交换树脂塔2、 工作交换容量,表示树脂在某一定条件下的离子交换能力, 它与树脂种类和总交换容量,以及具体工作条件如溶液的组成、流速、 温度等因素有关3、 再生交换容量,表示在一定的再生剂量条件下所取得的再生 树脂的交换容量,表明树脂中原有化学基团再生复原的程度 通 常,再生交换容量为总交换容量的50〜90%(—般控制70〜80%),而 工作交换容量为再生交换容量的30-90%(对再生树脂而言),后一比 率亦称为树脂的利用率。
在实际使用中,离子交换树脂的交换容量包括了吸附容量,但后 者所占的比例因树脂结构不同而异现仍未能分别进行计算,在具体 设计中,需凭经验数据进行修正,并在实际运行时复核之离子树脂交换容量的测定一般以无机离子进行这些离子尺寸较 小,能自由扩散到树脂体内,与它内部的全部交换基团起反应而在 实际应用时,溶液中常含有高分子有机物,它们的尺寸较大,难以进 入树脂的显微孔中,因而实际的交换容量会低于用无机离子测出的数 值这种情况与树脂的类型、孔的结构尺寸及所处理的物质有关树脂的交换容量,是指单位质量或体积(g或mL)的离子交换树脂 所能够交换出离子的物质的量(MOD.交换容量是代表树脂质量的一项 重要指标1) 总交换容量是指每单位量的树脂(g或L,在100°C干燥至 质量恒定)能够交换的离子总量(离子交换树脂内部可交换的活性基 因的数量)2) 再生交换容量表示每克干树脂在一定的再生剂量条件下, 所取得的再生树脂的交换容量,表明树脂中原有化学基团再生复原的 程度,表示树脂的再生效率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强酸强酸性,故总交换容量较 高,约为7. 0 "10. 5mmol/go相对之下,强酸性仅约为3. 2~4. 5mmol/g, 但在实际应用中,弱酸性的工作交换容量却不一定高于强酸性,例如, pH值低于5时,弱酸性的工作交换容量为零。
在pH值为6. 5时,两 者的工作交换容量相似;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 长一些通常,再生交换容量为总交换容量的50%~90%(—般控制 70%~s80%,而工作交换容量为再生交换容量的30%-90%(对再生树脂 而言),后一比率也称为树脂的利用率3)1作交换容量是指离子交换剂在湿视密度和实际应用的工 作条件下,从工作开始到离子开始泄漏(穿透点)时,离子交换树脂所 能达到的实际交换容量它与树脂种类和总交换容量以及具体工作条 件,如水质、I流速、温度、再生条件、残余容量等因素有关工作交换容量一般为全交换容量的so/-7o%o以钠阳离子交换(软 化)为例,钠阳离子交换剂层运行时,含有钙、镁离子的硬水由上而 下通过钠型树脂层,因树脂层对各种阳离子的选择性不同,被吸着的 离子在树脂层中产生分层,其分布状况如图3-3所示在运行过程中,进水水质H1出水水质H2以及Ca+ , Mg+、Na+ 会不断向下终,树脂层的高度基本上可分为失效二、保护层实际上 各层界面并不是很明显,有程度不同的混层现象发生,直到树脂失效 (以钠离子或钙、镁离子的泄漏为控制指标)。
在图3-3中,0-A-B-Q1 的面积即是离子交换剂的工作交换容量部分,从E点开始离子泄漏如 继续运行,离子交换剂很快将全部失效,图形末端的面积QI -B-Q2 即是离子交换剂层的保护层部分以上,就是莱特莱德为您提供的离子交换树脂的交换容量相关的 专业知识,希望这些知识能帮助到有需要的朋友。












