离子交换树脂的使用方法和物理特征

离子交换原理

  树脂中的离子通过与溶液中的离子置换，用树脂吸附溶液中所需的离子物质，如金属离子、氯离子、镁离子、钙离子等，从而达到过滤、处理溶液，提取溶液中的所需离子。

吸附选择

  离子交换树脂对溶液中的不同离子有不同的亲和力，对它们的吸附有选择性。各种离子受树脂交换吸附作用的强弱程度有一般的规律，但不同的树脂可能略有差异。

离子交换树脂的交联度

    树脂的交联度，即树脂基体聚合时所用二乙烯苯的百分数。

通常，交联度高的树脂聚合得比较紧密，坚牢而耐用，密度较高，内部空隙较少，对离子的选择性较强；而交联度低的树脂孔隙较大，脱色能力较强，反应速度较快，但在工作时的膨胀性较大，机械强度稍低，比较脆而易碎。

   工业应用的离子树脂的交联度一般不低于4%；用于脱色的树脂的交联度一般不高于8%；单纯用于吸附无机离子的树脂，其交联度可较高。

离子交换树脂的颗粒尺寸

离子交换树脂通常制成珠状的小颗粒。树脂颗粒较细者，反应速度较大，但细颗粒对液体通过的阻力较大，需要较高的工作压力；特别是浓糖液粘度高，这种影响更显著。

如果树脂粒径在0.2mm（约为70目）以下，会明显增大流体通过的阻力，降低流量和生产能力。

离子交换树脂含水率

含水率通常以每克湿树脂(去除表面水分后)所含水分百分数来表示。

离子交换树脂的密度

离子交换树脂的相对密度有三种表示方法:干真密度、湿真密度和湿视密度。

干密度是指在115℃真空干燥后的密度；

湿真密度是指树脂在水中充分膨涨后的质量与树脂所占体积(不包括空隙)之比；

湿视密度是指树脂在水中充分膨涨后单位体积树脂所具有的质量。

离子交换树脂的溶解性

离子交换树脂应为不溶性物质。但树脂在合成过程中夹杂的聚合度较低的物质，及树脂分解生成的物质，会在工作运行时溶解出来。交联度较低和含活性基团多的树脂，溶解倾向较大。

离子交换树脂的膨胀度

离子交换树脂含有大量亲水基团，与水接触即吸水膨胀。当树脂中的离子变换时，如阳离子树脂由H+转为Na+，阴树脂由Cl－转为OH－，都因离子直径增大而发生膨胀，增大树脂的体积。

通常，交联度低的树脂的膨胀度较大。

离子交换树脂的耐用性

树脂颗粒使用时有转移、摩擦、膨胀和收缩等变化，长期使用后会有少量损耗和破碎，故树脂要有较高的机械强度和耐磨性。

通常，交联度低的树脂较易碎裂，但树脂的耐用性更主要地决定于交联结构的均匀程度及其强度。

离子交换树脂的耗氧量

耗氧量主要反映受有机污染的程度。树脂被有机物污染后，清洗用水消耗急剧增加，工作交换量下降，出水水质较差。

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