水處理離子交換樹(shù)脂吸附原理是什么樣的？
2019-11-16 10:12
在凈化水、水污染治理時(shí)經(jīng)常會(huì)用到離子交換樹(shù)脂，是什么原因讓樹(shù)脂被廣泛實(shí)用呢？下面宇思特小編為您詳述www.jmmieshu.com。
什么是離子交換？
離子交換具有強(qiáng)大的吸附能力，它是溶液中的離子與某種離子交換劑上的離子進(jìn)行交換的作用或現(xiàn)象，借助于固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進(jìn)行交換，以達(dá)到提取或去除溶液中某些離子的目的，是一種屬于傳質(zhì)分離過(guò)程的單元操作。離子交換是可逆的等當(dāng)量交換反應(yīng)。離子交換樹(shù)脂充夾在陰陽(yáng)離子交換膜之間形成單個(gè)處理單元，并構(gòu)成淡水室。離子交換速度隨樹(shù)脂交聯(lián)度的增大而降低，隨顆粒的減小而增大。離子交換是一種液固相反應(yīng)過(guò)程，必然涉及物質(zhì)在液相和固相中的擴(kuò)散過(guò)程。
水處理離子交換樹(shù)脂吸附原理是什么樣的？
離子交換樹(shù)脂是一類(lèi)具有離子交換功能的高分子材料。在溶液中它能將本身的離子與離子交換樹(shù)脂溶液中的同號(hào)離子進(jìn)行交換。按交換基團(tuán)性質(zhì)的不同，離子交換樹(shù)脂可分為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和陰離子交換樹(shù)脂兩類(lèi)。
陽(yáng)離子交換樹(shù)脂大都含有磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基團(tuán)，其中的氫離子能與溶液中的金屬離子或其他陽(yáng)離子進(jìn)行交換。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物經(jīng)磺化處理得到強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，其結(jié)構(gòu)式可簡(jiǎn)單表示為R—SO3H，式中R代表樹(shù)脂母體，其交換原理為 2R—SO3H＋Ca2+—（R—SO3）2Ca＋2H+ 這也是硬水軟化的原理。
陰離子交換樹(shù)脂含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亞胺基（—NH2）等堿性基團(tuán)。它們?cè)谒心苌蒓H-離子，可與各種陰離子起交換作用，其交換原理為 R—N（CH3）3OH＋Cl- R—N（CH3）3Cl＋OH- 由于離子交換作用是可逆的，因此用過(guò)的離子交換樹(shù)脂一般用適當(dāng)濃度的無(wú)機(jī)酸或堿進(jìn)行洗滌，可恢復(fù)到原狀態(tài)而重復(fù)使用，這一過(guò)程稱(chēng)為再生。
陽(yáng)離子交換樹(shù)脂可用稀鹽酸、稀硫酸等溶液淋洗；陰離子交換樹(shù)脂可用氫氧化鈉等溶液處理，進(jìn)行再生。
離子交換樹(shù)脂的用途很廣，主要用于分離和提純。例如用于硬水軟化和制取去離子水、回收工業(yè)廢水中的金屬、分離稀有金屬和貴金屬、分離和提純抗生素等。
以上，詳述了離子交換樹(shù)脂的強(qiáng)大吸附原理是被廣泛實(shí)用重要的依據(jù)。當(dāng)然離子交換樹(shù)脂也不是永久被實(shí)用的，當(dāng)使用到一定程序時(shí)，隨著離子交換吸附能力的減弱，需要更換離子交換劑（離子交換樹(shù)脂）才能恢復(fù)正常的使用功能。
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