離子交換樹脂床
什麼是離子交換樹脂？
離子交換是一種可逆的化學反應，其中從溶液中除去溶解的離子並用相同或類似電荷的其他離子替換。離子交換樹脂本身不是化學反應物，而是促進離子交換反應的物理介質。樹脂本身由形成烴網路的有機聚合物組成。整個聚合物基質是離子交換位點，其中帶正電離子（陽離子）或帶負電離子（陰離子）的所謂「官能團」固定在聚合物網路上。這些官能團容易吸引相反電荷的離子。
離子交換樹脂基質通過在稱為聚合的過程中使烴鏈彼此交聯而形成。交聯使樹脂聚合物具有更強，更有彈性的結構和更大的容量（按體積計）。雖然大多數IX樹脂的化學組成是聚苯乙烯，但某些類型是由丙烯酸（丙烯腈或丙烯酸甲酯）製造的。然後樹脂聚合物經歷一種或多種化學處理以將官能團結合到位於整個基質中的離子交換位點。這些官能團賦予離子交換樹脂其分離能力，並且從一種樹脂到下一種樹脂會有很大差異。最常見的成分包括：
1.強酸陽離子交換樹脂
由聚苯乙烯基質和磺酸鹽（SO 3 -）官能團組成，其中帶有鈉離子（Na 2+）用於軟化應用，或氫離子（H +）用於脫礦質
2.弱酸陽離子交換樹脂
樹脂由丙烯酸聚合物組成，該聚合物已用硫酸或苛性鈉水解以產生羧酸官能團。由於它們對氫離子（H +）的高親和力，弱酸陽離子交換樹脂通常用於選擇性地除去與鹼度相關的陽離子。
3.強鹼陰離子交換樹脂
通常由經過氯甲基化和胺化的聚苯乙烯基質組成，以將陰離子固定到交換位點。1型強鹼陰離子交換樹脂是通過應用三甲胺生產的，其產生氯離子（Cl -），而2型強鹼陰離子交換樹脂通過應用二甲基乙醇胺生產，其產生氫氧根離子（OH -）。
4.弱鹼陰離子交換樹脂
通常由經過氯甲基化的聚苯乙烯基質組成，然後用二甲胺胺化。弱鹼陰離子交換樹脂
的獨特之處在於它們不具有可交換的離子，因此用作酸吸收劑以除去與強無機酸相關的陰離子。
5.螯合樹脂
螯合樹脂是最常見的特種樹脂類型，用於選擇性去除某些金屬和其他物質。在大多數情況下，樹脂基質由聚苯乙烯組成，盡管多種物質用於官能團，包括硫醇，三乙基銨和氨基膦等。
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❷ 各類離子交換樹脂的再生方法
再生劑的種類應根據樹脂的離子類型來選用，並適當地選擇價格較低的酸、鹼或鹽：
1、大孔吸附樹脂簡單再生的方法是用不同濃度的溶劑按極性從大到小剃度洗脫，再用2~3BV的稀酸、稀鹼溶液浸泡洗脫，水洗至PH值中性即可使用。
2、鈉型強酸性陽樹脂可用10%NaCl 溶液再生，用葯量為其交換容量的2倍 (用NaCl量為117g/ l 樹脂)；氫型強酸性樹脂用強酸再生，用硫酸時要防止被樹脂吸附的鈣與硫酸反應生成硫酸鈣沉澱物。為此，宜先通入1～2%的稀硫酸再生。
3、氯型強鹼性樹脂，主要以NaCl 溶液來再生，但加入少量鹼有助於將樹脂吸附的色素和有機物溶解洗出，故通常使用含10%NaCl + 0.2%NaOH 的鹼鹽液再生，常規用量為每升樹脂用150～200g NaCl ，及3～4g NaOH。OH型強鹼陰樹脂則用4%NaOH溶液再生。
4、一些脫色樹脂 (特別是弱鹼性樹脂) 宜在微酸性下工作。此時可通入稀鹽酸，使樹脂 pH值下降至6左右，再用水正洗，反洗各一次。
5、陽樹脂再生：
通鹽酸：在環境溫度下，將4%的樹脂床體積4倍的HCL通過樹脂床，通過時間約2小時。
慢洗：以相同流速和；流向，通2倍樹脂體積的除鹽水。
快洗：以運行流速和流向，通除鹽水至PH=5-6.樹脂床備用。
6、陰樹脂再生：
通氫氧化鈉：在環境溫度下，將濃度為4%的樹脂體積4倍量的NaOH通過樹脂床，通過時間約為2小時。
慢洗：以相同流速和；流向，通2倍樹脂體積的除鹽水。
快洗：以運行流速和流向，通除鹽水至PH=8，樹脂床備用
具體操作可根據樹脂使用情況酌情增加酸鹼的濃度和再生時間。
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應用領域：
1）水處理
水處理領域離子交換樹脂的需求量很大，約占離子交換樹脂產量的90%，用於水中的各種陰陽離子的去除。目前，離子交換樹脂的最大消耗量是用在火力發電廠的純水處理上，其次是原子能、半導體、電子工業等。
2）食品工業
離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的精製、生物製品等工業裝置上。例如：高果糖漿的製造是由玉米中萃出澱粉後，再經水解反應，產生葡萄糖與果糖，而後經離子交換處理，可以生成高果糖漿。離子交換樹脂在食品工業中的消耗量僅次於水處理。
3）制葯行業
制葯工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。鏈黴素的開發成功即是突出的例子。近年還在中葯提成等方面有所研究。
4）合成化學和石油化學工業
在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。用離子交換樹脂代替無機酸、鹼，同樣可進行上述反應，且優點更多。如樹脂可反復使用，產品容易分離，反應器不會被腐蝕，不污染環境，反應容易控制等。
甲基叔丁基醚（MTBE）的制備，就是用大孔型離子交換樹脂作催化劑，由異丁烯與甲醇反應而成，代替了原有的可對環境造成嚴重污染的四乙基鉛。
5）環境保護
離子交換樹脂已應用在許多非常受關注的環境保護問題上。目前，許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質，這些可用樹脂進行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子，回收電影製片廢液里的有用物質等。
6）濕法冶金及其他
離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。
❸ 離子交換樹脂的保存方法
離子交換樹脂防脫水：
離子交換樹脂裡面含有一定的水分，離子交換樹脂中的水分非常的重要，如果離子交換樹脂脫水，離子交換樹脂在重新濕潤時可能會爆裂或破碎，那我們應該如何防止樹脂脫水，防止樹脂脫水的措施有以下幾點：
1. 如果離子交換樹脂暫時不使用，最好不要將打開樹脂的包裝，讓樹脂保持在密封的狀態。
2. 不能將離子交換樹脂儲存在能夠被太陽直射的區域，防止樹脂被曬干。
3. 離子交換樹脂的儲存溫度不能高於40攝氏度。
4. 如果需要儲存很長的時間，就需要定期的檢查樹脂的包裝是否完好，有沒有被打開過，如果有包裝破損了，要及時的封口並貼上標簽，防止樹脂脫水。
5. 離子交換樹脂使用了一段時間後，如果需要停止使用，在樹脂停止使用的期間，要用濃度為10%食鹽水浸泡樹脂，防止樹脂脫水。
離子交換樹脂防凍：
離子交換樹脂內含有水分，在溫度低於0攝氏度之後，可能會發生凍結，導致離子交換樹脂損壞，防止離子交換樹脂凍結的措施有以下幾點：
1. 當溫度在0攝氏度以下時，應該做好離子交換樹脂的保溫措施，可以將離子交換樹脂儲存在不同濃度的食鹽水中，防止凍結。
2. 如果溫度在-17攝氏度以下，可以用水和乙二醇適當比例的混合液，完全浸泡離子交換樹脂。
3. 如果離子交換樹脂已經凍結，只能把離子交換樹脂移動到溫度稍微高一點的地方，讓其緩慢自然解凍，不能使用其他方法，以免離子交換樹脂受到熱損傷，凍結的離子交換樹脂袋要輕拿輕放，以免離子交換樹脂受到機械損傷。
離子交換樹脂防微生物：
離子交換樹脂使用時間長了，可能會生長一定的微生物，會造成流量、水質和處理能力方面的問題，防止微生物生長的措施有以下幾點：
1. 對樹脂進行反洗，去除碎片以及懸浮的污染物。
2. 如果離子交換樹脂被有機物污染了，可以使用鹼性鹽清潔樹脂，對有機物進行清除。
3. 在重新啟動設備之前，可以通過對樹脂床進行消毒的方式，防止微生物的生長。
❹ 離子交換樹脂的還原方式
離子交換樹脂的還原一般是使用再生劑進行再生，從而達到還原的目的。
陽離子交換樹脂的再生方法：
首先要將陽離子交換樹脂床裡面的水放空，然後關閉全部閥門，只需要打開進酸閥、上排閥，然後將酸泵打開，然後放入酸液，在液面超過樹脂20厘米以上，打開下排，流速和進酸速度相同，流量一般在600-1000L/H左右，酸洗時間最好不要低於40分鍾，酸洗之後可以直接清洗樹脂，首先打開砂過濾和精密過濾，然後放掉酸液，再打開上進和下進，清除掉殘留的酸液，然後關閉樹脂床下進閥，開始進行清洗，清洗時打開樹脂床上排閥，陽床內的水須始終漫過樹脂，不要使樹脂失水。清洗到下排閥出水接近中性為止。
對於污染較嚴重的樹脂，可用鹼性食鹽溶液反復處理，一些報道有提到：某些絡合劑、沉澱劑、增溶劑、氧化劑以及外力等能夠改變樹脂污染物的化學物理環境。在鹽鹼復甦液的基礎上，加入一定濃度的腐殖酸絡合劑、腐殖酸增溶劑、有機物的抗氧化劑及抗靜電作用屏蔽劑等，陰離子吸附樹脂復甦效果有所提高。當採用上述方式再生後制水量任無法達到原來制水置一半時，應考慮更換新樹脂。
陽離子交換樹脂再生劑：
1.再生劑的純度
再生用的葯品質量對陽離子交換樹脂的再生效果有很大的影響，陰陽離子交換樹脂再生採用高純鹼有利於對陰樹脂的再生。根據離子交換平衡原理，對工業鹼與高純鹼質量的理論分析得出，採用高純鹼再生時，其陰床出水Cl一含量僅為工業鹼再生時的1/46。實踐證明，採用高純鹼再生時，樹脂的再生度提高了約77%，樹脂的工作交換容量提高了約13%，同時設備的周期制水量提高了約16 %。
2.再生劑量
離子交換是可逆的，離子交換劑失效後理論上再生1 mol離子量需要再生劑的摩爾量稱為再生比耗(或稱再生水平)，以100%純度再生劑表示。也可用實際再生劑的消耗量與理論需要量的比值來表示，如強鹼陰樹脂需要100%純度NaOH的再生比耗為1.5，即實際再生lmol離子量需要的NaOH量1.5×40是60g(1molNaOH是40g)，也可以說強鹼陰樹脂需要100%純度NaOH的再生比耗(再生水平)為60g/mol。再生比耗與進水水質、樹脂質量、再生方式等因數有關。陽離子交換樹脂首次再生，其再生劑量應是設計再生劑量的1.5~2倍，逆流再生設備在大反洗後的再生劑量要增加10%-50%。
❺ 離子交換樹脂到底是什麼技術幹嘛用的 請詳解
離子交換樹脂是一種傳統的水處理工藝，其中水中的各種陰離子和陽離版子被陰離子交換樹脂和陽權離子交換樹脂所取代。
陰離子和陽離子交換樹脂可以分別或按不同比例形成離子交換正床系統、離子交換負床系統和離子交換混合床系統，並且通常使用混合床系統。
反滲透等水處理工藝是用來生產超純水、高純水的終端工藝，它是用來制備超純水的一種不可替代的手段。其出水電導率可低於0.2μS/cm以下，出水電阻率達到5MΩ.cm以上，根據不同的水質及使用要求，出水電阻率可控制在5~18MΩ.cm之間。
被廣泛應用在食品行業、醫葯行業、工業超純水、醫葯超純水、高純水等領域上。
❻ 製作混合床離子交換樹脂柱時在操作上要注意哪些問題
在混床樹脂使用的過程中，陽樹脂會釋放出H+離子，而陰樹脂釋放出OH-離子，這兩種兩種會結合回成答為水，陽樹脂失去一些陽離子之後，會呈負電性，而陰樹脂失去陰離子，呈正電性，這兩種樹脂就會相互吸引，導致兩種樹脂成為團狀物，並且不易分離，而且一些碎樹脂末和懸浮物也會增加樹脂的「抱團」作用，這就是樹脂出現「抱團」的原因，樹脂如果被油脂污染也會造成樹脂的「抱團」現象。
應該如何解決？
1.當混床樹脂出現「抱團」的現象時，就會導致樹脂再生時不能很好的分層，所以一般在樹脂分層時，會加入一定量的電解質，比如鹼等物質，陽樹脂就會與陽離子結合成為中性，而陰樹脂則會與陰離子結合，也呈中性，「抱團」的樹脂也會隨之分離，所以一般混床樹脂在分層時都會使用一定的鹼，能夠有效的改善陰、陽樹脂的分層效果。
2.被油脂污染的樹脂，可以使用非離子型表面活性劑為主的鹼性清洗劑進行處理，對樹脂進行清洗，能夠有效的去除樹脂上的油脂。
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❼ 陽床結構圖 陽離子交換樹脂
這是分子式，交聯度7%，體積交換量1.9，結構水含量45-50%。希望能幫助到你。
❽ 公司買的離子交換樹脂，可以用在混床上嗎，問過專家說可以用，但混床用的不是分陰和陽嗎，包裝上未說明陰
您應該把購買的樹脂型號或圖片提供一下，這樣便於我們回答啊。
混床樹專脂一般來說是屬分陽、陰兩種樹脂的，其中三層混床分陽樹脂+惰性樹脂+陰樹脂。您購買的樹脂可以用於混床，但又沒有按分陽、陰樹脂分開包裝提供，可能購買的是再生型的混合樹脂，市場上普遍稱之為拋光混床樹脂，這款樹脂是出廠時，生產企業已經將陽、陰樹脂用酸和鹼再生處理，然後按陰陽樹脂一定比例混合包裝出廠。一般這款樹脂用於高純水或超純水制備系統中，用戶使用的設備不是專業混床設備（就是設備不帶中排口，一般採用的就是普通的玻璃鋼或碳鋼或不銹鋼軟化水工藝設備），但是這款樹脂也可以用於普通混床，只是太浪費了。
如果你要判別所有采購的樹脂是否陽陰混床樹脂，那麼你可以取一定量的購買的樹脂放在量筒中，然後往燒杯中加入2倍樹脂體積的4%濃度的NaOH溶液，然後去攪拌，最後將量筒上口密封，上下倒置混合，最後讓樹脂從上部自然沉降，如果是陰陽混合樹脂，這時陽樹脂會先沉降，陰樹脂後沉降，從外面是能夠看出陽陰樹脂的分層線的。
如果上述回答都不能解答您的疑問，歡迎追問。
❾ 在使用離子交換樹脂制備純化水時,為什麼要把陽床排在首位
您好：
主要是因為水中有一些酸根的酸性非常弱,比如硅酸根.如果讓水先專經過陰床,那水就成為屬鹼性的，這時陰樹脂的鹼性與水的鹼性相互爭取這種非常弱的酸根離子，使這些非常弱的酸根離子不容易除凈。另一方面，陰樹脂的交換量通常比陽樹脂小。如果讓水先經過陰床，那水中的碳酸根就要以離子的形式消耗陰樹脂的交換量，不利於提高水的產量。
如果讓水先經過陽床，再進入陰床，水是酸性的。水不與樹脂爭奪酸根離子，容易除盡弱的酸根離子。另一方面，水經過陽床後成為酸性的，其中的碳酸根可以用吹風的方法吹出，生產上叫做脫碳。這樣就把水中的大多數碳酸根去掉了，有利於提高陰床的產水量。減少對陰床的再生次數.陰樹脂比較貴也比較嬌氣，再生次數少有利於提高陰樹脂的壽命。
❿ 離子交換樹脂的最小床深怎麼確定
計算較為復雜，你知道一般應用時不小於760mm就行了。