第五节-第十节离子交换树脂的选择性
- 格式:ppt
- 大小:240.03 KB
- 文档页数:38
1、交换容量
同类骨架组成的离子交换树脂,弱型的树脂交换容量大于强型树脂,但弱型树脂的机械强度一般较差些
同种类型树脂的交换容量,一般随着交联度的变小而增大,树脂的机械强度要降低一些。
对于水处理用的离子交换树脂,在尽可能选择高容量的同时,还要考虑树脂有足够的机械强度。
2、原水水质
对于只去除水中交换吸附较强的阳离子(如Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+)时,不管强酸还是弱酸型树脂都有较强的吸附能力。
但弱酸性树脂较强酸型树脂吸附容量大,用酸再生时,根据选择性顺序可知,弱酸型阳树脂容易再生。
软化水时,若水的碳酸盐硬度比较大(尤其是碱性水),则选用弱酸型阳树脂较为经济。
若必须去除原水中吸附型较弱的阳离子(K+、Na+)和阴离子(如HCO3-、HSiO3-)时,则必须选用强酸性或强碱性树脂。
对于高硬度或高含盐量的原水处理,在选用强酸性(或强碱性)树脂处理之前,应先通过弱酸性(或弱碱性)树脂之前,这样选用树脂最经济合理。
原水中含有较多的有机物时,应选用抗氧化性好,强度高的大孔型树脂。
3、出水水质
在软化水处理时,可选用强酸性树脂或弱酸性树脂组合使用。
在除盐水处理时,一定要选用强型树脂,以去除交换吸附能力较弱的离子,或与弱型树脂组合使用,这在除盐水处理系统中颇为重要。
4、设备的类型
移动床、流动床要求选用耐磨、强度高的树脂。
混床中的两种树脂,则选用其湿真密度相差大的树脂。
什么是离子交换树脂的选择性?
离子交换树脂对水中各种离子的交换能力是不同的,即有些离子易被离子交换树脂吸附,但难于解吸;而有些离子难被离子交换树脂吸附但易于解吸,这种性能称为离子交换树脂的选择性。
离子交换树脂的选择性主要取决于被吸附离子的结构∶
①离子带的电荷越多,越易被树脂吸附;
②对于带有相同电荷量的离子,则原子序数大的元素,形成的水合半径小,较易被吸附。
除此以外还与树脂交换基团的性能有关,也受离子浓度和温度影响。
在常温和低浓度时,强酸性阳离子交换树脂对水中常见离子的选择性次序为∶
强碱性阴离子交换树脂对水中常见离子的选择性次序为∶
弱酸性阳离子交换树脂对水中常见离子的选择性次序为∶
弱碱性阴离子交换树脂对水中常见离子的选择性次序为∶。
什么是离子交换树脂的选择性?有什么规
律性?
由于离子交换树脂对于水中各种离子吸着(或吸附)的能力不相同,其中一些离子很容易被吸着,而另一些离子却很难被吸着。
被树脂吸着的离子,在再生的时候,有的离子很容易被置换下来,而有的却很难被置换。
离子交换树脂的上述这种性能称之为选择性。
树脂的选择性在实际水处理运行中,将影响离子交换过程和树脂的再生过程。
离子交换树脂的选择性有其一定的规律性,例如,水中离子载的电荷越大,就越易被离子交换树脂吸着。
反之,如果离子的电荷越小,就越不容易被吸着,如二价的离子比一价的离子更易被吸着。
但如果离子载有相同的电荷时,原子序数大的元素所形成的离子的水合半径小,就容易被离子交换树脂所吸着。
在含盐量不太高的水溶液中,常见离子的选择性次序如下。
(1)对于强酸性阳离子交换树脂:
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+≈NH+4>Na+>H+>Li+;
(2)对于强碱性阴离子交换树脂:
SO2-4>NO-3>Cl->0H->F->HCO->HSiO-3;
(3)对于弱酸性阳离子交换树脂:
H+>Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>Li+;
(4)对于弱碱性阴离子交换树脂:
OH->SO2-4>NO->PO2-4>C l->HCO-4>HSiO-3。
但必须指出,选择性能还与离子交换树脂的活性基团有关。