离子交换树脂主要用于水处理、食品工业、制药行业、环境保护方面等,好的质量发挥好的功能,离子交换树脂的性能质量对水处理率、再生周期及再生剂的消耗量有很大影响,那么衡量其质量的指标有哪些呢?宏昌家表示说主要有以下四个指标。
一、树脂的选择性与选择系数树脂对不同的离子具有不同的亲和能力,对亲和能力强的离子优先选择,和它结合力强使之不易泄©。但由于结合牢固,再生时,该离子置换下来就很困难。树脂对离子亲和能力的差异,取决于两个方面:是树脂自身的性能,尤其是自身的交联度。交联度越大,对离子的选择性就越大,其亲和能力就越强。反之,就越弱。二是与溶液中离子的性质、组分和浓度有关。
二、含水率 由于离子交换树脂的亲水性,因此它总含有定数量的水化水(或称化合水分),称为含水率。含水率通常以ÿ克湿树脂(去除表面水分后)所含水分百分数来表示(般在5%左右),也可折算成相当于ÿ克干树脂的百分数表示。
三、密度 树脂密度是设计交换柱、确定反冲洗强度的重要指标,也是影响树脂分层的主要因素。树脂密度分为干密度和湿密度。干密度是在温度105℃真空干燥后的密度。湿密度又分为湿真密度和湿视密度。
①湿真密度 指树脂在水中充分膨胀后的质量与真体积(不包括颗粒孔隙体积)之比(g/mL),般为1.04~1.30g/mL。不同类型树脂,湿真密度不同。即使同类型的阳树脂或阴树脂,由于所含交换离子种类不同,湿真密度大小也不相同。其大小顺序如下:
阳树脂 R—H<R—NH4<R—Ca<R—Na
阴树脂 R—OH<R—Cl<R—C03<R—S04
②湿视密度湿视密度又称堆积密度,是指树脂在水中充分溶胀后,单λ体积树脂所具有的质量,该值般为0.60~0.85g/mI,。湿视密度可用来计算离子交换柱内填充树脂的所需量。
四、离子交换容量 离子交换容量是定量表示树脂交换能力的指标,可用质量法和容量法表示。质量法是指单λ质量的干树脂中离子交换基团数量,用mmol/g干树脂或mol/g干树脂来表示;容积法是指单λ体积的湿树脂中离子交换基团的数量,用mol/L湿树脂或mol/m3湿树脂表示。由于树脂般在湿态下使用,因此常用的是容积法。在树脂结构中,交换功能基越多,可交换的离子就越多,交换容量就越大。交换容量在不同条件下具有不同的表达形式,其数值也不相同。交换容量,是指ÿ单λ量的树脂(g或L,在105℃干燥至质量恒定)能够交换的离子总量。工作交换容量,是指在某指定的工作条件下,树脂实际上所能表现出来的离子交换的总量,工作交换容量般小于交换容量。由于运行条件不同,测得的工作交换容量也就不同。影响工作交换容量的因素很多,例如水的离子浓度、交换终点的控制指标、树脂层高度、交换速度、树脂粒度及交换基团形式等。穿透交换容量,是指在使用中的离子交换柱出流液中,出现要除去的某种离子时,树脂所交换的离子数量。在纯水的制备和废水处理过程中,这是项控制指标。