纯化水制备离子交换树脂的作用
严格意义区分上来讲,树脂这种叫做软水。
树脂通过置换的方式,来净化水中回的答钙镁离子,以此达到减少水的硬度。
这种出来的水,一般建议作为洗浴等设备的用水。
如果是自己吃的水的话,还是要用净水器 纯水机出来的水。
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2. 离子交换树脂纯水原理
H型阳树脂先除去水中的阳离子,这样的水呈现微酸性,再经过OH型的阴树脂,将阴离子除去后,就得到了一级除盐水,再经过混床后就是二级除盐水了。
3. 离子交换树脂系统的介绍
离子交换树脂常用于原水处理的有钠型阳离子交换树脂和阴离子交换树脂,全名称由分类名称、骨架(或基因)名称、基本名称构成。根据树脂的酸碱性分,属酸性的在名称前加“阳”,强酸性阳离子树脂与NaCl作用,转变为钠型树脂使用,就叫做“钠型阳离子交换树脂”。属碱性的在名称前加“阴”。
1、 强酸性阳离子树脂
这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团恢复原来状态,以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。
2、 弱酸性阳离子树脂
这类树脂含弱酸性基团,如羧基-COOH,能在水中离解出H+而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如R-COO-(R为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱,在低pH下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生。
3、 强碱性阴离子树脂
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。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。这种树脂的离解性很强,在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。
4、 弱碱性阴离子树脂
这类树脂含有弱碱性基团,如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2,它们在水中能离解出OH-而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性条件(如pH1~9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH进行再生
4. 在使用离子交换树脂制备纯化水时,为什么要把阳床排在首位
您好:
主要是因为水中有一些酸根的酸性非常弱,比如硅酸根.如果让水先专经过阴床,那水就成为属碱性的,这时阴树脂的碱性与水的碱性相互争取这种非常弱的酸根离子,使这些非常弱的酸根离子不容易除净。另一方面,阴树脂的交换量通常比阳树脂小。如果让水先经过阴床,那水中的碳酸根就要以离子的形式消耗阴树脂的交换量,不利于提高水的产量。
如果让水先经过阳床,再进入阴床,水是酸性的。水不与树脂争夺酸根离子,容易除尽弱的酸根离子。另一方面,水经过阳床后成为酸性的,其中的碳酸根可以用吹风的方法吹出,生产上叫做脱碳。这样就把水中的大多数碳酸根去掉了,有利于提高阴床的产水量。减少对阴床的再生次数.阴树脂比较贵也比较娇气,再生次数少有利于提高阴树脂的寿命。
5. 简述采用离子交换法制备纯化水的过程
离子交换设备介绍
离子交换设备是一种传统的、工艺成熟的脱盐处理设备,其原理是在一定条件下,依靠离子交换剂(树脂)所具有的某种离子和预处理水中同电性的离子相互交换而达到软化、除碱、除盐等功能。用于深度脱盐处理,产水电阻率动态可达到18MΩ·cm。
离子交换的基本原理:
采用离子交换方法,可以把水中阳、阴离子去除。以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应式:
1.阳离子交换柱:R-H+Na+=R–Na+H+
2.阴离子交换柱:R–OH+Cl-=R–Cl-+OH-
阳、阴离子交换柱串联以后称为复合床,其总的反应式:
R-H+R-OH+NaCl=R-Na+R-Cl+H2O
由此得出,水中的NaCl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物为H2O,故达到了去除水中盐的作用。
离子交换设备工艺
1、预处理-反渗透-水箱-阳床-阴床-混合床-纯化水箱-纯水泵-紫外线杀菌器-精制混床-精密过滤器-用水对象
2、预处理-一级反渗透-加药机(PH调节)-中间水箱-二级反渗透-纯化水箱-纯水泵-紫外线杀菌器-0.2或0.5μm精密过滤器-用水对象
3、预处理-反渗透-中间水箱-水泵-EDI装置-纯化水箱-纯水泵-紫外线杀菌器-0.2或0.5μm精密过滤器-用水对象
离子交换设备应用领域:
1)水处理-离子交换设备
2) 食品工业
3) 制药行业
4) 合成化学和石油化学工业
5) 环境保护
6. 抛光树脂和离子交换树脂有什么区别
抛光混床树脂:
抛光混床树脂是离子交换树脂的一种,是由阴、阳离子交换树脂按照一定的比例混合而成的树脂,所以叫做混床树脂,因为阴、阳两种树脂是混合均匀的,所以在使用时能够将水中的离子吸附,抛光混床树脂所生产的水质量很高,一般用于制备超纯水,产水的电阻率能够达到16兆欧以上,好一点的抛光混床树脂的电阻率能够达到18兆欧以上。
普通离子交换树脂:
普通的离子交换树脂只有阴树脂、阳树脂其中一种树脂,能够有效的去除水中的阴离子或者阳离子,由于应用不同,所以一般离子交换树脂的水质电阻率不会太高,比如饮用水处理中的食品级软化树脂。
抛光混床树脂与普通树脂的区别
1.抛光混床树脂是由阴离子交换树脂和阳离子交换树脂混合的,而普通树脂一般是指单种,阴离子交换树脂或者是阳离子交换树脂。
2.抛光混床树脂主要用于显示设备﹑计算器硬盘﹑CD-ROM﹑精密线路板﹑离散电子设备等精密电子产品行业,而普通的离子交换树脂主要用于食品饮料加工,饮用水过滤,硬水软化,制糖业,制药,金属分离,纯水的制备。
3.抛光混床树脂由于原材料的费用较高,所以一般价格要比普通的树脂高一些,好一些的抛光混床树脂甚至要比普通树脂高一倍多。
4.抛光混床树脂的产水的电阻率能够达到16兆欧以上,而普通树脂的电阻率不会太高。
5.有的抛光混床树脂可以再生,有的不能再生,而且抛光混床树脂再生之前,需要将阴、阳两种树脂分层,而普通的离子交换树脂一般都是能够再生的,而且因为只有一种树脂,不需要分层。
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7. 如何利用离子交换树脂制作纯水
氢型阳树脂柱+氢氧型阴树脂柱出来的就是最初级的纯水。要再提高纯度就加阴阳树脂混床。
8. 简述采用离子交换法制备纯化水的过程
离子交换法制备纯化水的过程分下列几种:
1、纯化水的制取的最早方法就是离子交换,版他起源于60年代左右权,一般采取阳离子交换树脂+阴离子交换树脂+混合离子交换树脂(阴树脂和阳树脂2:1),这种方法需要浪费大量的酸和碱再生树脂现在被淘汰了。
2、电渗析(ED)+阳离子交换树脂+阴离子交换树脂+混合离子交换树脂(阴树脂和阳树脂2:1),这是80年代制造纯化水的方法,原理就是通过电渗析预脱盐来减少树脂转型再生的酸碱使用量。
3、反渗透(RO)+混合离子交换树脂(阴树脂和阳树脂2:1),这是90年代流行的制造纯化水的方法,反渗透与电渗析相比脱盐率更高,操作更简便。
总结:离子交换法来制备纯化水应该是老工艺了,他的优点就是出水水质好,投资较少。缺点就是由污染,运行费用高。由于树脂本身就是有机物化学合成,他的破碎率较难控制或者一般厂家难以设计高标准的工艺,在新版GMP对TOC要求越来越严格的情况下,慢慢被双级反渗透工艺所淘汰。
9. 关于离子交换树脂跟软化水
强碱性阴离子交换树脂是在苯乙烯共聚交联结构的高分子基体上带有季铵基[-N(版CH3)3]的离子交换树权脂,其碱性相当于季铵碱,它在酸性、中性,甚至碱性介质中都显示离子交换功能。本产品具有机械强度好、耐热性能高等特点。本产品原牌号717#。主要用于纯水、高纯水制备、废水处理、生化制品取等。
强酸性阳离子交换树脂是在苯乙烯共聚交联结构的高分子基体上带有磺酸基(-SO3H)的离子交换树脂,它在碱性、中性,甚至酸性介质中都显示离子交换功能。本产品具有交换容量高、交换速度快、机械强度好等特点。本产品原牌号732#。主要用于硬水软化、纯水制备、湿法冶金、稀有元素分离等。
源于
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10. 超纯水设备需要使用离子交换树脂吗
所谓超纯水设备中,应该要用到离子交换系统设备,否则无法达到超纯水要求…一杰水质