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铁离子对阳离子交换树脂污染分析

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铁离子对阳离子交换树脂污染分析


铁离子(ion)对阳离子交换树脂污染 。阳离子交换树脂易受到铁离子的污染,尤其是在以井水作为水源(Waterhead)的水处理系统(system)中更为严重。铁离子对树脂的污染有三种不同的情况。

  ①如果铁离子以胶态悬浮体出现的话,它会从过滤器中漏过而污染阳离子交换树脂(Resin)。

  ②铁以二价铁离子(ion)的形式交换到树脂(Resin)上,随后拿被氧化(oxidation)成三价铁离子,从而在树脂颗粒(Particle)上形成凝胶状的不溶于水的铁的氢氧化物。

  ③可能交换到树脂(Resin)上的二价铁离子(ion)在树脂的交换基团上直接转化为三价铁离子,但在再生(regeneration)过程中不能被完全除去而残留在树脂中。
如果发生了第一种情况(Condition),可以采用反洗的方法将树脂(Resin)层中累积的胶态悬浮体除去。阳离子交换树脂,是一种化学物质,主要用于制造精糖和高级食用糖浆的提纯。阴离子交换树脂这类树脂含有强碱性基团,如季胺基(亦称四级胺基)-NR3OH(R为碳氢基团),能在水中离解出OH-而呈强碱性。如果在整个树脂层中发生了铁离子(ion)的累积,那么可以采用亚硫酸(化学式:H2SO4)钠或亚硫酸氢(Hydrogen)钠处理树脂,这样就可以将三价铁离子还原成更易溶合的二价铁离子,而后者对树脂的亲合力要小于前者。通过灼烧树脂或分析湿树脂的铁含量可判树脂受铁和其它离子感染的程度。将受到污染的树脂用除盐水(Salt water)清洗干净,在10%的食盐溶液中浸泡30min,倒去盐水,再用除盐水清洗干净,从中取出约十分之一的树脂样品防入试管中,随后加入2倍树脂体积(volume)的6mol/L的盐酸(化学式:HCl)溶液,密闭振荡15min后,取出酸液注入另一支洗净的试管中,加入一滴饱和(saturation)的硫氰化胺,从生成的普鲁士蓝颜色深浅(由浅蓝色至不透明(Transparent)的棕黑色),可以判断树脂受到铁污染的严重程度。
有一点值得注意(attention)的是水中的铁离子会和有机物或硅(silicon)形成复杂的络合物,而且这种络合物是带负电荷(electric charge)的,它可以通过(tōng guò)阳离子交换树脂(Resin)而感染后面的阴树脂。离子交换树脂通常是球形颗粒物。离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架(或基因)名称、基本名称组成。
 
 

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