离子交换树脂对溶液中的不同离子有不同的亲和力,对它们的吸附有选择性。各种离子受树脂交换吸附作用的强弱程度有一般的规律;对阳离子的吸附,高价离子通常被优先吸附,而低价离子的吸附较弱。在同价同类离子中,直径较大的离子的被吸附性较强。但不同的树脂略有差异。 它的工作原理是: 供水:未处理的水通过树脂层,发生交换反应,产生软水。 反洗:水从树脂层下部进入,松动树脂,去除细碎杂物。 进盐水再生:利用高浓度盐水流过树脂,将失效树脂重新还原。 冲洗:按供水流程使水通过树脂冲洗掉多余的盐液和再生交换的离子。 注水:向盐箱内注水,溶解食盐,以备下次再生使用。
离子交换树脂按性能可分为以下几类: 阳离子交换树脂。这类树脂的活 ** 换基团为酸性,它的阳离子可被溶液中的阳离子所交换。 阴离子交换树脂。这类树脂的活 ** 换基团为碱性,它的阴离子可被溶液中的阴离子所交换。 螯合树脂。这类树脂特殊的活性基团,可与某些金属离子形成螯合物,在交换过程中能选择性地交换某些金属离子,所以对化学分离有重要意义。 大孔树脂。这类树脂是在聚合时加入适当的致孔剂,使在网状固化和链节单元形成的过程中,填垫惰性分子,预先留下孔道,它们不参与反应,在股价形成后提出致孔剂,留下孔道。 氧化还原树脂。这类树脂含可逆的氧化还原基团,可与溶液中离子发生电子转移,主要用于氧化还原而不引入杂质,提高产品纯度,除去溶液中溶解的氧气。
强酸性阳离子树脂这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个离子交换树脂,反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。 树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。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。