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吸附樹(shù)脂的特性及分析原理
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吸附樹(shù)脂的特性及分析原理
                 

　　溶解性

　　離子交換樹(shù)脂應(yīng)為不溶性物質(zhì)，但樹(shù)脂在合成過(guò)程中夾雜的聚合度較低的物質(zhì)及樹(shù)脂使用過(guò)程中受高溫影響或被氧化會(huì)化學(xué)降解而生成的物質(zhì)，會(huì)在運(yùn)行時(shí)溶解出來(lái)，稱為膠溶。交聯(lián)度較低和含活性基團(tuán)多的樹(shù)脂，溶解傾向較大。離子交換器剛投入運(yùn)行時(shí)發(fā)生出水帶色現(xiàn)象就是樹(shù)脂膠溶現(xiàn)象。

離子交換樹(shù)脂

　　膨脹度

　　離子交換樹(shù)脂含有大量親水基團(tuán)，與水接觸即吸水膨脹。溶液中電解質(zhì)濃度越大，樹(shù)脂內(nèi)外溶液的滲透壓差反而減小，樹(shù)脂的溶脹就小，所以對(duì)于“失水"的樹(shù)脂，應(yīng)將其先浸泡在飽和食鹽水中，使樹(shù)脂緩慢膨脹，不致破碎。當(dāng)樹(shù)脂中的離子變換時(shí)，如陽(yáng)離子樹(shù)脂由H+轉(zhuǎn)為Na+，陰樹(shù)脂由C1-OH-轉(zhuǎn)為OH-，都因離子直徑增大而發(fā)生膨脹，增大樹(shù)脂的體積。通常，交聯(lián)度低的樹(shù)脂的膨脹度較大。在設(shè)計(jì)離子交換器本體高度與再生裝置及配水裝置時(shí)，必須考慮樹(shù)脂的轉(zhuǎn)型膨脹率體積改變率，以適應(yīng)生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)樹(shù)脂層中的離子轉(zhuǎn)型發(fā)生的樹(shù)脂體積變化。樹(shù)脂轉(zhuǎn)型體積改變率越小越好，在浮動(dòng)床中這樣容易控制樹(shù)脂層裝填高樹(shù)脂層度及填床率，使落床、成床時(shí)樹(shù)脂層基本不亂。此外，對(duì)固定床的中排再生裝置設(shè)計(jì)有利。

離子交換樹(shù)脂

　　耐用性

　　樹(shù)脂顆粒使用時(shí)有轉(zhuǎn)移、摩擦、膨脹和收縮等變化，長(zhǎng)期使用后會(huì)有少量損耗和破碎，當(dāng)樹(shù)脂破碎嚴(yán)重時(shí)，將會(huì)造成水流阻力的急劇增加，從而使設(shè)備出力達(dá)不到要求，影響正常運(yùn)行，故樹(shù)脂要有較高的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性。交聯(lián)度低的樹(shù)脂較易碎裂，但樹(shù)脂的耐用性更主要地決定于交聯(lián)結(jié)構(gòu)的均勻程度及其強(qiáng)度。如大孔樹(shù)脂，具有較高的交聯(lián)度者，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能耐反復(fù)再生，一般交換器內(nèi)樹(shù)脂使用后其機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)保證每年的耗損率不超過(guò)3%~7%。樹(shù)脂的損耗超過(guò)正常值時(shí)，除了檢查樹(shù)脂的流失情況，還應(yīng)考慮樹(shù)脂是否存在破損問(wèn)題。

離子交換樹(shù)脂

　　樹(shù)脂的交聯(lián)度

　　樹(shù)脂的骨架是靠交聯(lián)劑連接在一起的。交聯(lián)度是指交聯(lián)劑所占有的份數(shù)，一般用交聯(lián)劑占單體質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。例如，聚苯乙烯樹(shù)脂用二乙烯苯做交聯(lián)劑，其用量占單體總料量的8%時(shí)，這種樹(shù)脂的交聯(lián)度為8%。低交聯(lián)度為2%~4%，中交聯(lián)度為7%~8%，高交聯(lián)度為12%~20%；交聯(lián)度直接影響樹(shù)脂的性能。交聯(lián)度越高，樹(shù)脂的機(jī)械強(qiáng)度就越大，對(duì)離子的選擇性越強(qiáng)，但離子的交換速度就越慢。這是因?yàn)榻宦?lián)度高，表明樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)緊密，孔隙率低，同時(shí)樹(shù)脂在水中溶脹率也低，因而水中的離子在樹(shù)脂內(nèi)擴(kuò)散速度小，影響了離子間的交換能力。