離子交換樹脂的基本性能

? ? ? ? 離子交換樹脂的基本性能包括以下幾個方面，現分別簡述如下：

一、 樹脂的外觀

????????新的樹脂因結構、基團、離子形態、制造工藝等因素的不同，而有黃色、褐色、白色、棕色、黑色、灰色等各種顏色，以滿足具體使用中不同場合的需要。常用水處理用的樹脂外觀一般為：凝膠型的苯乙烯系樹脂一般為透明的淡黃色顆粒；而大孔樹脂則為不透明（或微透明）顆粒；大孔苯乙烯系陽樹脂一般為淡黃色或淡灰褐色顆粒，大孔苯乙烯系陰樹脂為白色顆粒；丙烯酸系的樹脂為白色或乳白色顆粒。同一種樹脂在不同的離子形態時會發生顏色上的變化，如001x7樹脂由再生態到失效態時的顏色是由深到淡，由失效態到再生態，又由淡到深。這種變化是可以逆轉的，

????????樹脂受污染時，其顏色也會發生根本性的變化，其顏色的變化程度一般與樹脂受污染的程度成正比，并且較難逆轉。因此，樹脂在使用的過程中，要隨時留意其顏色上的變化，以判斷樹脂污染的程度。如201x7樹脂受鐵或有機物污染時，顏色變深甚至黑褐色。001x7樹脂受氧化劑破壞時，其樹脂交聯和交換基團都將被氧化，樹脂的顏色也將變淡，樹脂體積增大，由此樹脂易碎和體積交換容量下降。

二、 粒度

????????樹脂的粒度大小和均勻性，對運行的影響較大。粒度大，比表面積就小，交換速度就慢；粒度太小，雖然交換速度快，但是，運行時的阻力又大；因此，國家標準根據不同的交換器床型（不同床型的運行流速不同）相對應的樹脂型號，規定了相對較合理的粒徑范圍（參考國標）。

三、 樹脂的溶脹及轉型體積改變率

????????樹脂在干燥的狀態下（惰性樹脂除外），遇水會迅速膨脹。因此，當樹脂脫水時，不能直接與水接觸，而要用飽和的食鹽水浸泡，減緩膨脹速度，防止樹脂的破裂。

????????樹脂不同的交聯度，其膨脹系數也不同，體積改變率的大小與交聯度成反比。交換容量的大小與溶脹率成正比。

????????可交換離子價數越高，溶脹率越小。同價離子，水合能力越強，溶脹率越大。

????????當然，樹脂轉型膨脹率的規律在實際的應用中較為復雜，因為它往往是多種離子間的交換。但這些規律的掌握，對設計不同交換器床型預留的膨脹空間具有重要的參考價值（尤其像雙室固定床、雙室浮動床等）。

四、 水分

????????一定離子型態的樹脂其顆粒內所含的平衡水量是該樹脂的固有特性。同種樹脂，不同的離子型態，其含水量也是不同的。為此，國家標準也規定了各種樹脂在特定的離子型態下的含水量。樹脂在使用的過程中，隨著各種因素對樹脂的損害，其含水量也會發生變化。因此，樹脂含水量的變化大小，也是判斷樹脂受損性程度的依據之一。

五、 密度

????????樹脂的密度是其使用中經常要用的數據。由于樹脂基本上都是在濕態下運行，所以最常用的是濕真密度和濕視密度兩種。

????????濕真密度是指單位真體積濕態樹脂的質量。真體積是指樹脂顆粒本身所占有的體積，不包括顆粒間空隙的體積。

????????同批樹脂，不同的粒徑，其濕真密度是相同的。濕真密度決定樹脂的沉降速度，也直接影響反洗膨脹率的特性。因此，在對反洗分層有嚴格要求的混床、雙層床、三層床樹脂，對其濕真密度也有較嚴格的范圍要求。

????????濕視密度是指單位視體積濕態樹脂的質量。視體積也稱堆積體積或表觀體積，它包含樹脂顆粒本身的固有體積及顆粒間的空隙體積。同批樹脂，不同的粒度，其濕視密度是不同的。樹脂裝填時重量和體積之間的換算，都是用濕視密度來進行換算的。

????????根據濕真密度和濕真密度，可以按下式估算出樹脂層里的空隙率：

P＝1-d視/d真

式中：P指樹脂的空隙率；

d視指樹脂的視密度；

d真指樹脂的真密度；

六、 交換容量

????????樹脂的交換容量有多種表示方法，最常用的有重量全交換容量、體積全交換容量、工作交換容量等。全交是反應樹脂的固有的容量大小，是一個定值。而工交則是表現樹脂在實際工作時能力的大小，它是一個變量，由眾多的現場因素所決定，與工藝設計、設備制作、操作方法、再生劑質量、人為因素、介質好壞等等因素相關聯，后面將陸續介紹。

七、 耐熱性

????????各種樹脂對溫度的承受范圍各不相同，超過此值，對其壽命就有一定的影響。

????????在常溫（10-30℃）下，樹脂的基本性能不會發生改變，但在非常溫下，樹脂會發生一些改變。樹脂耐熱穩定性的一般規律是：陽樹脂要比陰樹脂的耐溫性要好；加成聚合的樹脂要比縮聚反應制作的樹脂耐溫性要好；鹽型樹脂要比游離酸或游離堿型樹脂的耐溫要好（弱酸、弱堿樹脂除外）；Ⅰ型強堿樹脂要比Ⅱ強堿樹脂的耐溫性要好；弱堿樹脂要比強堿樹脂的耐溫性要好；苯乙烯系樹脂要比丙烯酸系樹脂的耐溫性要好。

????????水處理最常用的幾種樹脂的一般要求（實際使用中并沒有這么高的溫度）：

????????陽樹脂的耐溫性較好，強酸陽樹脂可耐120℃的溫度；弱酸陽樹脂可控制在80℃；苯乙烯系的強堿樹脂的溫度不超過60℃，弱堿樹脂的溫度不超過80℃；丙烯酸系的強堿樹脂的溫度以不超過35℃為佳。

????????了解這些常用樹脂的耐溫特性，對在設計初期的樹脂的選型有一定的參考價值。

八、 樹脂的抗凍性

????????根據實際的經驗，大孔樹脂的抗凍性優于凝膠型樹脂，凝膠型陰樹脂的抗凍性比陽樹脂好；樹脂在水中的抗凍性比其置于空氣中要好。樹脂在不同狀態下的保存方法，在后面將有介紹。

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