离子交换树脂床
什么是离子交换树脂？
离子交换是一种可逆的化学反应，其中从溶液中除去溶解的离子并用相同或类似电荷的其他离子替换。离子交换树脂本身不是化学反应物，而是促进离子交换反应的物理介质。树脂本身由形成烃网络的有机聚合物组成。整个聚合物基质是离子交换位点，其中带正电离子（阳离子）或带负电离子（阴离子）的所谓“官能团”固定在聚合物网络上。这些官能团容易吸引相反电荷的离子。
离子交换树脂基质通过在称为聚合的过程中使烃链彼此交联而形成。交联使树脂聚合物具有更强，更有弹性的结构和更大的容量（按体积计）。虽然大多数IX树脂的化学组成是聚苯乙烯，但某些类型是由丙烯酸（丙烯腈或丙烯酸甲酯）制造的。然后树脂聚合物经历一种或多种化学处理以将官能团结合到位于整个基质中的离子交换位点。这些官能团赋予离子交换树脂其分离能力，并且从一种树脂到下一种树脂会有很大差异。最常见的成分包括：
1.强酸阳离子交换树脂
由聚苯乙烯基质和磺酸盐（SO 3 -）官能团组成，其中带有钠离子（Na 2+）用于软化应用，或氢离子（H +）用于脱矿质
2.弱酸阳离子交换树脂
树脂由丙烯酸聚合物组成，该聚合物已用硫酸或苛性钠水解以产生羧酸官能团。由于它们对氢离子（H +）的高亲和力，弱酸阳离子交换树脂通常用于选择性地除去与碱度相关的阳离子。
3.强碱阴离子交换树脂
通常由经过氯甲基化和胺化的聚苯乙烯基质组成，以将阴离子固定到交换位点。1型强碱阴离子交换树脂是通过应用三甲胺生产的，其产生氯离子（Cl -），而2型强碱阴离子交换树脂通过应用二甲基乙醇胺生产，其产生氢氧根离子（OH -）。
4.弱碱阴离子交换树脂
通常由经过氯甲基化的聚苯乙烯基质组成，然后用二甲胺胺化。弱碱阴离子交换树脂
的独特之处在于它们不具有可交换的离子，因此用作酸吸收剂以除去与强无机酸相关的阴离子。
5.螯合树脂
螯合树脂是最常见的特种树脂类型，用于选择性去除某些金属和其他物质。在大多数情况下，树脂基质由聚苯乙烯组成，尽管多种物质用于官能团，包括硫醇，三乙基铵和氨基膦等。
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❷ 各类离子交换树脂的再生方法
再生剂的种类应根据树脂的离子类型来选用，并适当地选择价格较低的酸、碱或盐：
1、大孔吸附树脂简单再生的方法是用不同浓度的溶剂按极性从大到小剃度洗脱，再用2~3BV的稀酸、稀碱溶液浸泡洗脱，水洗至PH值中性即可使用。
2、钠型强酸性阳树脂可用10%NaCl 溶液再生，用药量为其交换容量的2倍 (用NaCl量为117g/ l 树脂)；氢型强酸性树脂用强酸再生，用硫酸时要防止被树脂吸附的钙与硫酸反应生成硫酸钙沉淀物。为此，宜先通入1～2%的稀硫酸再生。
3、氯型强碱性树脂，主要以NaCl 溶液来再生，但加入少量碱有助于将树脂吸附的色素和有机物溶解洗出，故通常使用含10%NaCl + 0.2%NaOH 的碱盐液再生，常规用量为每升树脂用150～200g NaCl ，及3～4g NaOH。OH型强碱阴树脂则用4%NaOH溶液再生。
4、一些脱色树脂 (特别是弱碱性树脂) 宜在微酸性下工作。此时可通入稀盐酸，使树脂 pH值下降至6左右，再用水正洗，反洗各一次。
5、阳树脂再生：
通盐酸：在环境温度下，将4%的树脂床体积4倍的HCL通过树脂床，通过时间约2小时。
慢洗：以相同流速和；流向，通2倍树脂体积的除盐水。
快洗：以运行流速和流向，通除盐水至PH=5-6.树脂床备用。
6、阴树脂再生：
通氢氧化钠：在环境温度下，将浓度为4%的树脂体积4倍量的NaOH通过树脂床，通过时间约为2小时。
慢洗：以相同流速和；流向，通2倍树脂体积的除盐水。
快洗：以运行流速和流向，通除盐水至PH=8，树脂床备用
具体操作可根据树脂使用情况酌情增加酸碱的浓度和再生时间。
(2)离子交换树脂床扩展阅读：
应用领域：
1）水处理
水处理领域离子交换树脂的需求量很大，约占离子交换树脂产量的90%，用于水中的各种阴阳离子的去除。目前，离子交换树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上，其次是原子能、半导体、电子工业等。
2）食品工业
离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。例如：高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后，再经水解反应，产生葡萄糖与果糖，而后经离子交换处理，可以生成高果糖浆。离子交换树脂在食品工业中的消耗量仅次于水处理。
3）制药行业
制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。链霉素的开发成功即是突出的例子。近年还在中药提成等方面有所研究。
4）合成化学和石油化学工业
在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱，同样可进行上述反应，且优点更多。如树脂可反复使用，产品容易分离，反应器不会被腐蚀，不污染环境，反应容易控制等。
甲基叔丁基醚（MTBE）的制备，就是用大孔型离子交换树脂作催化剂，由异丁烯与甲醇反应而成，代替了原有的可对环境造成严重污染的四乙基铅。
5）环境保护
离子交换树脂已应用在许多非常受关注的环境保护问题上。目前，许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质，这些可用树脂进行回收使用。如去除电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。
6）湿法冶金及其他
离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。
❸ 离子交换树脂的保存方法
离子交换树脂防脱水：
离子交换树脂里面含有一定的水分，离子交换树脂中的水分非常的重要，如果离子交换树脂脱水，离子交换树脂在重新湿润时可能会爆裂或破碎，那我们应该如何防止树脂脱水，防止树脂脱水的措施有以下几点：
1. 如果离子交换树脂暂时不使用，最好不要将打开树脂的包装，让树脂保持在密封的状态。
2. 不能将离子交换树脂储存在能够被太阳直射的区域，防止树脂被晒干。
3. 离子交换树脂的储存温度不能高于40摄氏度。
4. 如果需要储存很长的时间，就需要定期的检查树脂的包装是否完好，有没有被打开过，如果有包装破损了，要及时的封口并贴上标签，防止树脂脱水。
5. 离子交换树脂使用了一段时间后，如果需要停止使用，在树脂停止使用的期间，要用浓度为10%食盐水浸泡树脂，防止树脂脱水。
离子交换树脂防冻：
离子交换树脂内含有水分，在温度低于0摄氏度之后，可能会发生冻结，导致离子交换树脂损坏，防止离子交换树脂冻结的措施有以下几点：
1. 当温度在0摄氏度以下时，应该做好离子交换树脂的保温措施，可以将离子交换树脂储存在不同浓度的食盐水中，防止冻结。
2. 如果温度在-17摄氏度以下，可以用水和乙二醇适当比例的混合液，完全浸泡离子交换树脂。
3. 如果离子交换树脂已经冻结，只能把离子交换树脂移动到温度稍微高一点的地方，让其缓慢自然解冻，不能使用其他方法，以免离子交换树脂受到热损伤，冻结的离子交换树脂袋要轻拿轻放，以免离子交换树脂受到机械损伤。
离子交换树脂防微生物：
离子交换树脂使用时间长了，可能会生长一定的微生物，会造成流量、水质和处理能力方面的问题，防止微生物生长的措施有以下几点：
1. 对树脂进行反洗，去除碎片以及悬浮的污染物。
2. 如果离子交换树脂被有机物污染了，可以使用碱性盐清洁树脂，对有机物进行清除。
3. 在重新启动设备之前，可以通过对树脂床进行消毒的方式，防止微生物的生长。
❹ 离子交换树脂的还原方式
离子交换树脂的还原一般是使用再生剂进行再生，从而达到还原的目的。
阳离子交换树脂的再生方法：
首先要将阳离子交换树脂床里面的水放空，然后关闭全部阀门，只需要打开进酸阀、上排阀，然后将酸泵打开，然后放入酸液，在液面超过树脂20厘米以上，打开下排，流速和进酸速度相同，流量一般在600-1000L/H左右，酸洗时间最好不要低于40分钟，酸洗之后可以直接清洗树脂，首先打开砂过滤和精密过滤，然后放掉酸液，再打开上进和下进，清除掉残留的酸液，然后关闭树脂床下进阀，开始进行清洗，清洗时打开树脂床上排阀，阳床内的水须始终漫过树脂，不要使树脂失水。清洗到下排阀出水接近中性为止。
对于污染较严重的树脂，可用碱性食盐溶液反复处理，一些报道有提到：某些络合剂、沉淀剂、增溶剂、氧化剂以及外力等能够改变树脂污染物的化学物理环境。在盐碱复苏液的基础上，加入一定浓度的腐殖酸络合剂、腐殖酸增溶剂、有机物的抗氧化剂及抗静电作用屏蔽剂等，阴离子吸附树脂复苏效果有所提高。当采用上述方式再生后制水量任无法达到原来制水置一半时，应考虑更换新树脂。
阳离子交换树脂再生剂：
1.再生剂的纯度
再生用的药品质量对阳离子交换树脂的再生效果有很大的影响，阴阳离子交换树脂再生采用高纯碱有利于对阴树脂的再生。根据离子交换平衡原理，对工业碱与高纯碱质量的理论分析得出，采用高纯碱再生时，其阴床出水Cl一含量仅为工业碱再生时的1/46。实践证明，采用高纯碱再生时，树脂的再生度提高了约77%，树脂的工作交换容量提高了约13%，同时设备的周期制水量提高了约16 %。
2.再生剂量
离子交换是可逆的，离子交换剂失效后理论上再生1 mol离子量需要再生剂的摩尔量称为再生比耗(或称再生水平)，以100%纯度再生剂表示。也可用实际再生剂的消耗量与理论需要量的比值来表示，如强碱阴树脂需要100%纯度NaOH的再生比耗为1.5，即实际再生lmol离子量需要的NaOH量1.5×40是60g(1molNaOH是40g)，也可以说强碱阴树脂需要100%纯度NaOH的再生比耗(再生水平)为60g/mol。再生比耗与进水水质、树脂质量、再生方式等因数有关。阳离子交换树脂首次再生，其再生剂量应是设计再生剂量的1.5~2倍，逆流再生设备在大反洗后的再生剂量要增加10%-50%。
❺ 离子交换树脂到底是什么技术干嘛用的 请详解
离子交换树脂是一种传统的水处理工艺，其中水中的各种阴离子和阳离版子被阴离子交换树脂和阳权离子交换树脂所取代。
阴离子和阳离子交换树脂可以分别或按不同比例形成离子交换正床系统、离子交换负床系统和离子交换混合床系统，并且通常使用混合床系统。
反渗透等水处理工艺是用来生产超纯水、高纯水的终端工艺，它是用来制备超纯水的一种不可替代的手段。其出水电导率可低于0.2μS/cm以下，出水电阻率达到5MΩ.cm以上，根据不同的水质及使用要求，出水电阻率可控制在5~18MΩ.cm之间。
被广泛应用在食品行业、医药行业、工业超纯水、医药超纯水、高纯水等领域上。
❻ 制作混合床离子交换树脂柱时在操作上要注意哪些问题
在混床树脂使用的过程中，阳树脂会释放出H+离子，而阴树脂释放出OH-离子，这两种两种会结合回成答为水，阳树脂失去一些阳离子之后，会呈负电性，而阴树脂失去阴离子，呈正电性，这两种树脂就会相互吸引，导致两种树脂成为团状物，并且不易分离，而且一些碎树脂末和悬浮物也会增加树脂的“抱团”作用，这就是树脂出现“抱团”的原因，树脂如果被油脂污染也会造成树脂的“抱团”现象。
应该如何解决？
1.当混床树脂出现“抱团”的现象时，就会导致树脂再生时不能很好的分层，所以一般在树脂分层时，会加入一定量的电解质，比如碱等物质，阳树脂就会与阳离子结合成为中性，而阴树脂则会与阴离子结合，也呈中性，“抱团”的树脂也会随之分离，所以一般混床树脂在分层时都会使用一定的碱，能够有效的改善阴、阳树脂的分层效果。
2.被油脂污染的树脂，可以使用非离子型表面活性剂为主的碱性清洗剂进行处理，对树脂进行清洗，能够有效的去除树脂上的油脂。
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❼ 阳床结构图 阳离子交换树脂
这是分子式，交联度7%，体积交换量1.9，结构水含量45-50%。希望能帮助到你。
❽ 公司买的离子交换树脂，可以用在混床上吗，问过专家说可以用，但混床用的不是分阴和阳吗，包装上未说明阴
您应该把购买的树脂型号或图片提供一下，这样便于我们回答啊。
混床树专脂一般来说是属分阳、阴两种树脂的，其中三层混床分阳树脂+惰性树脂+阴树脂。您购买的树脂可以用于混床，但又没有按分阳、阴树脂分开包装提供，可能购买的是再生型的混合树脂，市场上普遍称之为抛光混床树脂，这款树脂是出厂时，生产企业已经将阳、阴树脂用酸和碱再生处理，然后按阴阳树脂一定比例混合包装出厂。一般这款树脂用于高纯水或超纯水制备系统中，用户使用的设备不是专业混床设备（就是设备不带中排口，一般采用的就是普通的玻璃钢或碳钢或不锈钢软化水工艺设备），但是这款树脂也可以用于普通混床，只是太浪费了。
如果你要判别所有采购的树脂是否阳阴混床树脂，那么你可以取一定量的购买的树脂放在量筒中，然后往烧杯中加入2倍树脂体积的4%浓度的NaOH溶液，然后去搅拌，最后将量筒上口密封，上下倒置混合，最后让树脂从上部自然沉降，如果是阴阳混合树脂，这时阳树脂会先沉降，阴树脂后沉降，从外面是能够看出阳阴树脂的分层线的。
如果上述回答都不能解答您的疑问，欢迎追问。
❾ 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。
❿ 离子交换树脂的最小床深怎么确定
计算较为复杂，你知道一般应用时不小于760mm就行了。