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阴阳离子交换树脂

多元碱的聚合物

阴阳离子交换树脂是具有网状立体结构的高分子多元酸或多元碱的聚合物。网状结构的骨架一般十分稳定，与酸、碱及某些有机溶剂和一般弱氧化剂都不起作用，对热也比较稳定。

材料介绍
在其网状结构的骨架上有许多可电离、可被交换的基团，如磺酸基(—SOH)、羧基(—COOH)及季胺基 (—NROH)等，正由于这些基团的存在，才使树脂具有离子交换能力。
离子交换树脂的种类很多，常用的是聚苯乙烯型离子交换树脂。它是以苯乙烯和二乙烯苯聚合而成球形网状结构，其中二乙烯苯是交联剂。经浓硫酸磺化后，即制得聚苯乙烯型磺酸基阳离子交换树脂。
如果用其它基团代替磺酸基，就可以得到一系列阳离子交换树脂。例如—COOH、—OH等。这些基团上的氢离子可被样品溶液中的阳离子交换。
离子交换树脂内含有一定量的水份，在运输及贮存过程中应尽量保持这部分水。如贮存过程中树脂脱了水，应先用浓食盐水（-10%）浸泡，再逐渐稀释，不得直接放于水中，以免树脂急剧膨胀而破碎。
在长期贮存中，强型树脂应转变成盐型，弱型树脂可转变成相应的氢型或游离碱型也可转为盐型，然后浸泡在洁净的水中。树脂在贮存或运输过程中，应保持在5-40°C的温度环境中，避免过冷或过热，影响质量。若冬季没有保温设备时，可将树脂贮存在食盐水中，食盐水的温度可根据气温而定。
阴离子交换树脂具有与阳离子交换树脂同样的有机骨架，只是在骨架上引入了可离解的碱性基团，如—NH、—NH、—NHR等。这类树脂若用NaOH溶液处理，则发生交换反应而转变为—OH型阴离子交换树脂。其反应如下：
R—N(CH)Cl + OH ====== R—N(CH)OH + C1
这些基团上的氢氧根离子可被样品溶液中的阴离子交换。
阳树脂分弱树脂和强树脂两大类。分子式H-R(当然也可以是Na-R型), H就是氢离子。树脂高度约0.8米到1.6米。当水从上向下，通过树脂层时，水中的阳离子与树脂的H离子发生交换，树脂最上层是铁钙镁离子，接着是钾钠氨离子。
出水水质是酸性的，PH值一般小于3。当运行约一天左右时，出水开始出现钠离子，表示反应到了终点，需要用酸(HCl)反洗，将钠钙离子再置换出来。
产品介绍
C-100E为凝胶型聚苯乙烯磺酸基阳离子交换树脂，系特级高纯度产品，主要用于食品、酿造业、饮用水、食品加工用水制备等行业，该产品的标准高于EEC所规定的要求，并且符合美国FDA条款中第21条D3.25部份。它具有较好的化学和物理稳定性，强度高、流出物低，因此尤其适用于上述行业中。
典型的理化性能
聚合物骨架-----------------------------------------------聚苯乙烯-二乙烯苯
功能基---------------------------------------------------------聚苯乙烯磺酸基
出厂型式---------------------------------------------------------------------钠型
外观---------------------------------------------------------------淡色球状颗粒
水份(钠型)----------------------------------------------------------46—50%
粒度--------------------------------------------+1.2mm＜5%;-0.3mm＜1%
全交(钠型)-----------------------------------------------≥1.9eq/L湿树脂
-----------------------------------------------≥4.5eq/kg干树脂
膨胀率(Na+ ®H+)--------------------------------------------------------≤5%
pH稳定性---------------------------------------------------------------0-14
比重(钠型)-----------------------------------------------------------1.27
操作温度(钠型)----------------------------------------------------≤150℃
操作条件
(顺流软化水系统)
操作状态 流速 液体 时间(分) 数量
运行 8-40BV/h 进水
反洗 7-12m/h 进水(5-30℃) 5-20 1.5-4BV
再生 2-7BV/h 8-20%NaCl 15-60 60-320g/l
淋洗(慢速) 2-7BV/h 进水 约30 2-4BV
淋洗(快速) 8-40BV/h 进水 约30 3-10BV
反洗展开率 50-75%
设计淋洗空间 100%
运行参数
阴阳离子交换树脂用于软化处理时运行效率由以下几个参数决定：
(a) 所用再生剂的浓度和量;
(b) 被处理水的总硬度和含量;
(c)进水流经床层时的流速。
在自来水的软化中要求低再生水平和较高的除硬度的效果，因为能被接受的水质是通过喷淋蒸汽系统运行而得到的(在该系统内，原水与被完全软化的蒸汽掺混然后生产出自来水)。在酿造行业或食品加工用水制备中，出水水质要求硬度小于5ppm，这可以用每升树脂用70-80g的盐来获得。
在常规操作条件下，硬度泄漏值通常低于进水总硬度的1%，而工作交换容量也不受影响，除非进水中Na+(或其之一价离子)离子含量过高，大于可交换阳离子总数的25%。压降与颗粒分布、床层深度、交换柱空隙率、流速及流体粘度有关。任何影响这些参数的因素都将影响压降。
水力学特性
通过床层的压降通常受到树脂的分布、床层高度、离子交换柱的空间、进液的流速、粘性(与温度有关)等这几个因素的影响。
反洗时树脂床层将膨胀到50-75%之间，目的是除去进液带来的固体及交换柱中的空隙及气泡，重新分布树脂颗粒以得到最小的阻力。反洗时应逐步提高反洗流速，以免冲击树脂造成过载。床层展开率随流速上升而上升，随温度上升而下降，如图2所示。注意应防止过度展开以免树脂流出。
化学稳定性
阴阳离子交换树脂不溶于低浓度和中等浓度的酸、碱以及一般的溶剂。然而应避免长时间接触游离氯、次氯酸根及其它强氧化剂以防止链断裂，这将导致树脂含水量高，机械强度下降。与所有苯乙烯磺化树脂一样，盐型(钠型或碱土金属型)耐温到150℃，酸型在高于120℃时趋向于水解，磺酸基被羟基取代。
阴离子树脂
4200Cl 工业级强碱性阴离子交换树脂 AMBERJET 4200Cl是一种均匀颗粒、高品质，一型强碱性阴离子交换树脂。
苯乙烯/二乙烯苯共聚合体 官能基 -N (CH3)3 物理形态 不溶性﹐白色透明颗粒
出货时之离子型态 氯离子型
含湿比率 49到55%(氯型)
比重 1.06到1.08(氯型)
包装密度 670克/公升(氯型)
均匀系数 ?1.25 颗粒平均直径 600-800um 细微颗粒含量＜0.425mm: 0.5%max
粗颗粒含量＞0.850mm: 5%max
可用于所有的水处理设备应用。经过”最佳化”设计的AMBERJET 4200Cl其颗粒的均匀性可适用于工业设备。当与AMBERJET 1200Na或1200H配合时，亦可用于混床系统。AMBERJET 4200Cl可直接取代传统的凝胶型阴离子交换树脂，置于新设的桶槽及即有设备桶槽的树脂更换。
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