1.8 離子交換
大綱要求：熟悉離子交換的技術(shù)和方法，了解主要離子交換劑的性能
離子交換法在水的軟化和除鹽中早已獲得廣泛的應(yīng)用，目前已應(yīng)用在回收和處理工業(yè)廢水中的有毒物質(zhì)方面。
1.8.1離子交換的基本原理
水處理中主要采用離子交換樹脂和磺化煤用于離子交換。其中離子交換樹脂應(yīng)用廣泛，種類多，而磺化煤為兼有強酸型和弱酸型交換基團的陽離子交換劑。
離子交換樹脂按結(jié)構(gòu)特征，分為：凝膠型、大孔型和等孔型；
按樹脂母體種類，分為：苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等；
按其交換基團性質(zhì)，分為：強酸型、弱酸型、強堿型和弱堿型。
（1）離子交換樹脂的構(gòu)造
是由空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)骨架（即母體）與附屬在骨架上的許多活性基團所構(gòu)成的不溶性高分子化合物。活性基團遇水電離，分成兩部分：固定部分，仍與骨架牢固結(jié)合，不能自由移動，構(gòu)成所謂固定離子，活動部分，能在一定范圍內(nèi)自由移動，并與其周圍溶液中的其他同性離子進行交換反應(yīng)，稱為可交換離子。
（2）基本性能
①外觀
呈透明或半透明球形，顏色有乳白色、淡黃色、黃色、褐色、棕褐色等，
②交聯(lián)度
指交聯(lián)劑占樹脂原料總重量的百分數(shù)。對樹脂的許多性能例如交換容量、含水率、溶脹性、機械強度等有決定性影響，一般水處理中樹脂的交聯(lián)度為7%～10%.
③含水率
指每克濕樹脂所含水分的百分率，一般為50%，交聯(lián)度越大，孔隙越小，含水率越少。
④溶脹性
指干樹脂用水浸泡而體積變大的現(xiàn)象。一般來說，交聯(lián)度越小，活性基團越容易電離，可交換離子的水合離子半徑越大，則溶脹度越大；樹脂周圍溶液電解質(zhì)濃度越高，樹脂溶脹率就越小。
在生產(chǎn)中應(yīng)盡量保證離子交換器有長的工作周期，減少再生次數(shù)，以延長樹脂的使用壽命。
大綱要求：熟悉離子交換的技術(shù)和方法，了解主要離子交換劑的性能
離子交換法在水的軟化和除鹽中早已獲得廣泛的應(yīng)用，目前已應(yīng)用在回收和處理工業(yè)廢水中的有毒物質(zhì)方面。
1.8.1離子交換的基本原理
水處理中主要采用離子交換樹脂和磺化煤用于離子交換。其中離子交換樹脂應(yīng)用廣泛，種類多，而磺化煤為兼有強酸型和弱酸型交換基團的陽離子交換劑。
離子交換樹脂按結(jié)構(gòu)特征，分為：凝膠型、大孔型和等孔型；
按樹脂母體種類，分為：苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等；
按其交換基團性質(zhì)，分為：強酸型、弱酸型、強堿型和弱堿型。
（1）離子交換樹脂的構(gòu)造
是由空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)骨架（即母體）與附屬在骨架上的許多活性基團所構(gòu)成的不溶性高分子化合物。活性基團遇水電離，分成兩部分：固定部分，仍與骨架牢固結(jié)合，不能自由移動，構(gòu)成所謂固定離子，活動部分，能在一定范圍內(nèi)自由移動，并與其周圍溶液中的其他同性離子進行交換反應(yīng)，稱為可交換離子。
（2）基本性能
①外觀
呈透明或半透明球形，顏色有乳白色、淡黃色、黃色、褐色、棕褐色等，
②交聯(lián)度
指交聯(lián)劑占樹脂原料總重量的百分數(shù)。對樹脂的許多性能例如交換容量、含水率、溶脹性、機械強度等有決定性影響，一般水處理中樹脂的交聯(lián)度為7%～10%.
③含水率
指每克濕樹脂所含水分的百分率，一般為50%，交聯(lián)度越大，孔隙越小，含水率越少。
④溶脹性
指干樹脂用水浸泡而體積變大的現(xiàn)象。一般來說，交聯(lián)度越小，活性基團越容易電離，可交換離子的水合離子半徑越大，則溶脹度越大；樹脂周圍溶液電解質(zhì)濃度越高，樹脂溶脹率就越小。
在生產(chǎn)中應(yīng)盡量保證離子交換器有長的工作周期，減少再生次數(shù)，以延長樹脂的使用壽命。