離子交換樹脂定義與分類

能與(yu) 溶液中樣（陰）離子進行交換反映的功能性高分子聚合物成為(wei) 離子交換樹脂。通常可分為(wei) 七類：強酸型、強堿型、弱酸型、弱堿型、螯合型、兩(liang) 型、氧化還原性。水處理工程中用的最多的是：強酸型、強堿型。

離子交換樹脂的物理性能項目
 

主要物理性能項目有：粒徑、密度、含水量、耐磨性、耐熱性和膨脹性。

粒徑：粒徑的大小關(guan) 係到樹脂的交換速度、交換能力、壓力損失和反洗時樹脂層展開高度等性能。粒徑太小，樹脂容易流失。適合的粒徑範圍（粒度）如：0.315~1.25毫米，在一般水處理設備中，有利於(yu) 提高樹脂的使用效果。

密度：通常用濕真密度和濕視密度來表示。當樹脂在水中充分膨脹的情況下：樹脂的重量與(yu) 其占有的（不包括樹脂間空隙）體(ti) 積之比叫濕真密度（又稱濕真比重）。在使用中如有兩(liang) 種不同種類的樹脂混合，可利用濕真密度的不同進行分成。樹脂的重量與(yu) 其占有的（包括樹脂間隙空間）體(ti) 積之比叫濕視密度。當用戶設計某交換器時，可根據該交換器的裝填體(ti) 積和采用樹脂的濕視密度，計算出需要裝填樹脂的重量。

含水量：數字的結構中，親(qin) 水基團的水合水和交聯網孔中少量的遊離水組成了樹脂的含水量。一般來說，同一種樹脂中，交換基團少的，其水合水也少；交聯度高的，其水合水少。

耐磨性：樹脂在儲(chu) 運中承受擠壓，在使用中受到衝(chong) 刷和摩擦，都會(hui) 使樹脂磨損、破裂。通常用模擬樹脂使用狀態的磨後圓球率來表示它的性能好壞。

耐熱性：樹脂在使用時一般不能超過它的工作溫度範圍，工作溫度過高會(hui) 破壞樹脂的結構，工作溫度太低，交換能力大大下降。

膨脹性：一般來說，濕樹脂的體(ti) 積要大於(yu) 幹樹脂的體(ti) 積。樹脂在轉型不同離子形態時，其體(ti) 積也會(hui) 發生變化。例如：732陽離子交換樹脂，從(cong) 鈉型轉成氫型，其體(ti) 積增大約10%。所以，在設計使用設備的體(ti) 積時，要考慮樹脂的膨脹性。

離子交換樹脂的化學工藝性能項目
 

全交換容量：全交換容量表示樹脂內(nei) 離子交換基團全部發生交換反應時的交換容量。當用單位質量的幹樹脂表示時為(wei) ：mmol/g，即：毫摩爾（一價(jia) 基本單元物質）/克（幹樹脂）；當用單位體(ti) 積的濕樹脂表示時為(wei) 體(ti) 積交換容量：mmol/mL，即：毫摩爾（一價(jia) 基本單元物質）/毫升（濕樹脂）。

工作交換容量：工作交換容量表示在樹脂工作條件運行下，單位體(ti) 積濕樹脂交換反應到達終點指標時的交換容量。單位為(wei) ：mmol/mL，即：毫摩爾（一價(jia) 基本單元物質）/毫升（濕樹脂）或mol/L摩爾（一價(jia) 基本單元物質）/升（濕樹脂）。樹脂的工作條件包括：原水的成分，雜質濃度，溫度，流速，終點水中（指標）要求，樹脂層高，再生方式，運行方式和設備結構等。當其中任何一個(ge) 工作條件變化，都會(hui) 影響工作交換容量。所以，工作交換容量通常用作設計設備的參數或者比較新、舊樹脂的質量。

恒量樹脂的交換能力，最終應該用體(ti) 積交換容量來鑒別。因為(wei) ，設備一經安裝，其裝填樹脂的體(ti) 積不會(hui) 再發生變化，樹脂體(ti) 積交換容量高，則設備交換能力強，反之亦然。

離子交換樹脂選擇性的規律
 

離子交換樹脂對不同離子其交換反應難易程度不同，這種性質稱為(wei) 離子交換樹脂的選擇性。一般來說，離子交換樹脂的選擇性與(yu) 離子所帶電荷多少及水合離子半徑大小有關(guan) 。離子所帶電荷越多，同價(jia) 離子的水合離子半徑越小，選擇性越強，越容易發生交換反應。

強酸性陽離子交換樹脂的選擇順序：
 

Fe3+ >
Al3+ > Ca2+ >
Mg2+ > K+ >
NH4+ >
Na+ > H+

弱酸型陽離子交換樹脂的選擇順序：
 

H+ >
Fe3+ > Al3+ >
Ca2+ > Mg2+ >
Na+
 

強堿型陰離子交換樹脂的選擇順序：

SO42- > NO3- > Cl- >
OH- > F- >
HCO3- >
HSiO3-
 

弱堿型陰離子交換樹脂的選擇順序：
 

OH- > SO42- > NO3- > Cl- >
HCO3-