树脂的一般也称树脂的污染,分为下面三种情况:
1.无机物 无机物主要是由于铜、铁、锰、钙、镁、铝等盐类在碱性环境下水解生成氢氧化物絮状沉淀,水中硅含量高时生成硅胶,这些物质堵塞树脂孔道,影响了树脂的孔道扩散,当铜离子、铁离子等重金属离子存在时,还会使树脂氧化,改变树脂结构,使树脂丧失交换能力。以离子交换树脂为基础的多种新技术,如色谱分离法、离子排斥法、电渗析法等,各具独特的功能,可以进行各种特殊的工作,是其他方法难以做到的。
2.有机物 树脂的有机物一般是针对阴离子交换树脂而言。水中的有机物主要是动植物腐烂分解产生的腐殖酸、富维酸等带负电基团的线形分子,其带负电基团和阴树脂带正电的固定基团发生电性复合作用,紧紧地吸附在交换位置上。这些线形分子通常带有多个负电基团,可以和树脂的多处交换位置发生复合作用,形成一种卷曲物质缠绕在树脂孔结构中,不但覆盖了树脂的官能基团,还堵塞了树脂的孔道,使树脂的交换能力下降,严重者会使离子交换反应不能进行。采用一般清洗方法很难将其从树脂孔道中消除掉,这种现象称为“瓶颈效应”。另外,强酸性阳树脂被氧化的降解产物二乙烯苯及阳树脂机械破碎形成的带负电基团的胶状物,也能使阴树脂受到。树脂贮存时要避免和铁容器、氧化剂和油类物质直接接触,以免树脂被污染或被氧化降解。
3.微生物 当树脂储存或长时间没有进行再生时,树脂吸附了水中的藻类和微生物,这些微生物以树脂内硝1酸盐、胺等为营养物迅速繁殖,微生物不但污染水质,还可以破坏树脂结构,使树脂降低或者丧失交换能力。因此为了减少树脂的污染和,原水在进入交换柱之前应进行一定的预处理。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。
离子交换树脂在环境保护方面的应用
环境保护问题是全球关注的主要问题,它涉及到人类的生存问题,加大环保力度是人类进行可持续发展的重要目标,所以人们都在寻找各种各样解决环保问题的方法。而离子交换树脂已经在环境保护问题上得到了应用。
离子交换树脂是一种球形颗粒的高分子化合物。它能够中和水溶液或非水溶液中的有毒离子或非离子物质,进而减少有毒物质对环境的危害。而且对这些中和物进行回收利用,也体现了可持续发展的目标。离子交换树脂中含有的酸性阳离子和碱性阴离子能够中和溶液的酸碱性和吸附其中的重金属离子形成沉淀等易于回收的中和物。这样就大大减少了酸碱性物质或重金属对环境的危害,起到对环境保护的作用。而且离子交换树脂不溶于水,不会对水的质量造成危害,但它含有大量的亲水基团,能够吸水膨胀。当树脂中的离子进行交换时,就会吸收相对应的离子增大树脂的体积。所以生产的设备应考虑这个问题。当离子为一价时,毫克当量数即是毫克分子数(对二价或多价离子,前者为后者乘离子价数)。举个例子,比如去除电镀溶液中的金属离子等。
离子交换树脂应用注意事项
a) 阳树脂预处理:将树脂用水洗至流出清水后,用2-4%NaOH浸泡4-8 小时再用水洗至中性,再用5%盐酸浸泡4-8小时,用水洗至pH6,待用。b) 阴树脂预处理:将树脂用水洗至流出清水后,用5%盐酸浸泡4-8小时 后,用水洗至pH6,再用2-4%NaOH浸泡4-8小时,用水洗至pH7-9,待用。c) D301-Ⅲ、D301弱碱树脂预处理:将树脂用温水浸泡4-8小时,用水 洗至pH6,再用2-4%NaOH浸泡4-8小时,用水洗至中性,有可能进行二次处理,待用。d) 对于医1药工业、食品工业所用树脂,请按特殊要求进行处理。e) 用户可根据不同用途流程设计,将树脂转成所需的离子型。酿造上,用树脂进行酒精脱臭,用湘中732树脂脱水制造无水酒精,用树脂除去酒中金属离子,以提高啤酒葡萄酒的稳定性等。
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