强酸性离子交换树脂的深入研究
强酸(Acerbity)性离子交换树脂的深入研究 一:强酸性离子交换树脂先容(Introduction): 强酸性离子交换树脂是什么?强酸性离子交换树脂是一种人造有机聚合物(高分子化合物)产品。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。最常用的原料是:苯乙烯或丙烯酸(Acrylic acid)(酯),先经过聚合反应生成具有三度空间(kōng jiān)立体网状结构的聚合物骨架(树脂母体),再于骨架上导入不同的「化学活性基」而成。由于它的活性基,如磺酸基(-SO3H)、羧基(-COOH)等,都含有活性氢(Hydrogen)离子,可在水中解离出来,用于与其它阳离子进行交换,所以特别在阳离子树脂名称之前再冠上「氢型」两字,以与同一系统的「钠型」种类有所区别。不过「钠型」可以利用强酸处理(chǔ lǐ)成为「氢型」,「氢型」也可以用「氢氧化(oxidation)钠」溶液处理成为「钠型」,即两型树脂实际上可以互相转换(conversion)。氢型阳 强酸性离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。和其它离子交换树脂一般,常被制成颗粒状,外观看起来有些像鱼卵,粒径大约在0.3 ~ 1.2 mm之间,但大部分在0.4 ~ 0.6 mm范围内。化学性质相当安定,摸起来硬而有弹性,机械(machinery)强度也足够承受相当压力,颜色由白色至近乎黑色都有,颜色浅时呈透明(Transparent)状,深时呈半透明状,都有光鲜亮丽的树脂光泽。 强酸性离子交换树脂最常应用的地方,就是硬水的软化,即让硬水流过树脂层,把硬水中的「硬度(Hardness)离子」,如钙(Ca)、镁等离子吸取(xī shōu)在树脂中,就变成不带硬度离子的软水了,这也是阳离子交换树脂最初被制造的主要目的,但它在工业上应用没有「钠型」来的多,因为在软化过程中,它会直接释出氢离子,使水质(water quality)呈酸性,可能会因此腐蚀相关金属设备(shèbèi)。依需要的不同,它也可以应用到水质预处理工艺中,用作软化水质及降低(reduce)pH值之用。
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