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离子交换树脂交换法——软水机的基本原理

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离子交换树脂交换法——软水机的基本原理


离子(ion)交换树脂(Resin)交换法——软水机的基本原理(基本的规律)
水的软化和除盐都会用到离子(ion)交换技术(Technology),那么他的原理(基本的规律)是什么样的呢?下面小编简单为大家先容(Introduction)一下。
 
    离子交换树脂   离子交换树脂具有离子交换能力,水处理中所使用的离子交换剂有:离子交换树脂、磺化煤、钠(Sodium)沸石(用途:环保壁材水处理土壤修复剂分子筛)等,是目前所用的主要离子交换树脂。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。
 
    离子(ion)交换树脂由树脂母体(骨架)和交换基团构成。离子交换树脂在生成过程(guò chéng)中先采用凝胶法生成树脂母体小球。树脂母体小球为具有空间网架多孔结构的高分子聚合物的小球。例如苯(化学式:C6H6) 乙烯系树脂小球。树脂小球上再引入不同的交换基团,使其具有交换功能(function),成为离子交换树脂。例如:苯乙烯系树脂小球在浓硫(化学符号:S)酸中加热(jiā rè)到100℃,以1%硫酸银为催化剂,把聚乙烯树脂苯环上的部分H+ 置换为磺酸基团(—RO3H),就得到强酸性(acidity)苯乙烯系阳离子交换树脂。在苯乙烯系树脂上加入季氨基,则得到强碱性(alkaline)苯乙烯系阴离子交换树脂
 
    离子交换软化(ruǎn huà)的基本原理(基本的规律)   离子交换软化除盐的基本原理是:用Na型强酸性阳离子交换树脂中的Na+ 交换筛除水中的Ca2+、Mg2+ 硬度,饱和(saturation)的树脂再用5%~8%的食盐NaCI溶液再生。阳离子交换树脂离子交换树脂一般呈现多孔状或颗粒状,其大小约为0.5~1.0mm。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。原水经过树脂的软化,水中的致硬离子Ca2+、Mg2+ 被全部去除,替换成非致硬的Na+ 离子,但是处理后水的含盐量(以mol为单位(unit))没有降低。
 
    离子交换除盐的基本原理   先用H型强酸(Acerbity)性阳离子交换树脂(Resin)中的H+ 交换去除水中的所有金属(Metal)阳离子(以符号Mm+代表),饱和的树脂用3%~4%的盐酸HCI溶液再生(regeneration)。再用OH型强碱性(alkaline)阴离子交换树脂中的OH- 交换去除水中的除OH- 外的所有阴离子(以符号Nn-代表),饱和的树脂用2%~4%的NaOH溶液再生。最后所产生的H+ 与OH-合并为水分(moisture)子。原水经过离子交换除盐处理(chǔ lǐ)后,水中的各种离子都被去除掉了。

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