超純水處理中的離子交換，你了解多少？

實驗室純水設(shè)備在處理水的過程中，包含了預(yù)處理部分、反滲透部分和超純化部分，一般超純化指的是離子交換，將前兩個部分處理的純水，再經(jīng)過超純化（離子交換）處理得到符合標(biāo)準(zhǔn)的超純水，所以說，離子交換再實驗室純水設(shè)備中起到了相當(dāng)重要的作用，那么什么是離子交換呢，今天就來了解一下：

離子交換樹脂的原理

離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂和兩性離子交換樹脂。離子交換樹脂不溶于水和一般溶劑。大多數(shù)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(nèi)，大部分在0.4～0.6mm之間。它們有較高的機械強度(堅牢性)，化學(xué)性質(zhì)也很穩(wěn)定，在正常情況下有較長的使用壽命。按化學(xué)活性基團首先區(qū)分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類。陽離子樹脂又分為強酸性和弱酸性兩類。離子交換樹脂的工作原理：在離子交換過程中，水中的陽離子(如Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂上的H+ 進(jìn)行交換，水中陽離子被轉(zhuǎn)移到樹脂上，而樹脂上的H+交換到水中。水中的陰離子(如Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂上的OH-進(jìn)行交換，水中陰離子被轉(zhuǎn)移到樹脂上，而樹脂上的OH- 交換到水中。而H+ 與OH- 相結(jié)合生成水，從而達(dá)到脫鹽純化水的目的。

影響離子交換樹脂性質(zhì)的因素有哪些

離子交換樹脂應(yīng)為不溶性物質(zhì)。但樹脂在合成過程中夾雜的聚合度較低的物質(zhì)，及樹脂分解生成的物質(zhì)，會在工作運行時溶解出來。交聯(lián)度較低和含活性基團多的樹脂，溶解傾向較大。

離子交換樹脂含有大量親水基團，與水接觸即吸水膨脹。當(dāng)樹脂中的離子變換時，如陽離子樹脂由H+轉(zhuǎn)為Na+，陰樹脂由Cl－轉(zhuǎn)為OH－，都因離子直徑增大而發(fā)生膨脹，增大樹脂的體積。通常，交聯(lián)度低的樹脂的膨脹度較大。在設(shè)計離子交換裝置時，必須考慮樹脂的膨脹度，以適應(yīng)生產(chǎn)運行時樹脂中的離子轉(zhuǎn)換發(fā)生的樹脂體積變化。

離子交換樹脂顆粒使用時有轉(zhuǎn)移、摩擦、膨脹和收縮等變化，長期使用后會有少量損耗和破碎，故樹脂要有較高的機械強度和耐磨性。通常，交聯(lián)度低的樹脂較易碎裂，但樹脂的耐用性更主要地決定于交聯(lián)結(jié)構(gòu)的均勻程度及其強度。如大孔樹脂，具有較高的交聯(lián)度者，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能耐反復(fù)再生。