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交換容量

離子交換樹脂進行離子交換反應的性能，表現在它的“離子交換容量”，即每克干樹脂或每毫升濕樹脂所能交換的離子的毫克當量數，meq/g（干）或 meq/mL（濕）；當離子為一價時，毫克當量數即是毫克分子數（對二價或多價離子，前者為后者乘離子價數）。酶制劑生產中，用離子交換樹脂濃縮，提取葡萄糖與氧化酶，淀粉酶等。它又有“總交換容量”、“工作交換容量”和“再生交換容量”等三種表示方式。1、總交換容量，表示每單位數量（重量或體積)樹脂能進行離子交換反應的化學基團的總量。離子交換樹脂塔2、工作交換容量，表示樹脂在某一定條件下的離子交換能力，它與樹脂種類和總交換容量，以及具體工作條件如溶液的組成、流速、溫度等因素有關。3、再生交換容量，表示在一定的再生劑量條件下所取得的再生樹脂的交換容量，表明樹脂中原有化學基團再生復原的程度。通常，再生交換容量為總交換容量的50～90%（一般控制70～80%），而工作交換容量為再生交換容量的30～90%（對再生樹脂而言），后一比率亦稱為樹脂的利用率。在實際使用中，離子交換樹脂的交換容量包括了吸附容量，但后者所占的比例因樹脂結構不同而異。現仍未能分別進行計算，在具體設計中，需憑經驗數據進行修正，并在實際運行時復核之。離子樹脂交換容量的測定一般以無機離子進行。這些離子尺寸較小，能自由擴散到樹脂體內，與它內部的全部交換基團起反應。而在實際應用時，溶液中常含有高分子有機物，它們的尺寸較大，難以進入樹脂的顯微孔中，因而實際的交換容量會低于用無機離子測出的數值。這種情況與樹脂的類型、孔的結構尺寸及所處理的物質有關。

用離子交換樹脂軟化水的原理是什么?

應用離子交換樹脂進行水處理軟化時,離子交換樹脂可以將其本身所具有的Na 離子和水中同符號電荷的Ca2 、Mg2 離子相互交換去除水中硬度達到軟化水的目的.

如Na型陽離子交換樹脂遇到含有Ca2 、Mg2 的水時,發生如下反應：

2RNa Ca2 →  R2Ca 2Na

2RNa Mg2 →  R2Mg 2Na

離子交換樹脂應用范圍

離子交換樹脂被廣泛應用于電力、石化行業，隨著工業飛速地發展，水污染已日趨嚴重，離子交換樹脂原水的進水水質有機物COD、膠體等有顯著的增加，因此，近年來，不斷有使用離子交換樹脂的企業，發現樹脂的制水量下降、再生失敗率增加，酸堿費用也急劇增加，甚至影響到了生產。特別應該指出的是設備長期停用或因閥門漏水造成樹脂干層時，進水速度一定要緩慢（2-3m/h），使樹脂層中的氣泡能慢慢逸出，不得將干樹脂層托起。離子交換樹脂都是用有機合成方法制成。常用的原料為或(酯)，通過聚合反應生成具有三維空間立體網絡結構的骨架，再在骨架上導入不同類型的化學活性基團(通常為酸性或堿性基團)而制成。 離子交換樹脂不溶于水和一般溶劑。大多數制成顆粒狀，也有一些制成纖維狀或粉狀。樹脂顆粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 范圍內，大部分在0.4～0.6mm之間。

離子交換樹脂預處理

將準備裝柱使用的新樹脂，先用熱水(清潔的自來水即可)反復清洗，陽離子交換樹脂可用70-80°C的熱水，陰離子交換樹脂的耐熱性能較差一些，可用50-60°C熱水。若帶有酸性1功能基，能與溶液中的陽離子進行交換，稱為陽離子交換樹脂。開始浸洗時，每隔約15分鐘換水一次，浸洗時要不時攪動，換水4-5次后，可隔約30分鐘換水一次，總共換水7-8次，浸洗至浸洗水不帶褐色，泡沫很少時為止。