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陰離子交換樹脂的交換容量該如何計(jì)算

發(fā)布時(shí)間: 2016-04-10  點(diǎn)擊次數(shù): 3060次

  在上一篇文章中森納特廠家給我們普及了陰離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)介紹知識(shí)匯總,我們只知道了陰離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)組成成分也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,我們還應(yīng)該把握住陰離子交換樹脂的用量情況,才能更合理的使用陰離子交換樹脂。
     陰離子交換樹脂進(jìn)行離子交換反應(yīng)的性能,表現(xiàn)在它的“離子交換容量”,即每克干樹脂或每毫升濕樹脂所能交換的離子的毫克當(dāng)量數(shù),meq/g(干)或 meq/mL(濕);當(dāng)離子為一價(jià)時(shí),毫克當(dāng)量數(shù)即是毫克分子數(shù)(對(duì)二價(jià)或多價(jià)離子,前者為后者乘離子價(jià)數(shù))。它又有“總交換容量”、“工作交換容量”和“再生交換容量”等三種表示方式。
1、總交換容量,表示每單位數(shù)量(重量或體積)樹脂能進(jìn)行離子交換反應(yīng)的化學(xué)基團(tuán)的總量。
2、工作交換容量,表示樹脂在某一定條件下的離子交換能力,它與樹脂種類和總交換容量,以及具體工作條件如溶液的組成、流速、溫度等因素有關(guān)。
3、再生交換容量,表示在一定的再生劑量條件下所取得的再生樹脂的交換容量,表明樹脂中原有化學(xué)基團(tuán)再生復(fù)原的程度。
一般按900-1000mmol/L,或許會(huì)有一些用戶對(duì)這個(gè)“摩爾當(dāng)量”理解起來(lái)有些困難,下面我以軟化水舉例說(shuō)明如下:
假設(shè)原水硬度(以碳酸鈣計(jì))為:300 mg/L
陰離子交換樹脂工作交換容量:900mmol/L
如果要計(jì)算1立方樹脂可以處理多少原水,那么先將原水硬度換算成摩爾濃度:
1)碳酸鈣計(jì)硬度濃度300 / 二分之一個(gè)碳酸鈣分子量50 = 6 mol
(取二分之一個(gè)碳酸鈣分子量,是因?yàn)殁}離子為2價(jià),而軟化樹脂是用1價(jià)Na離子置換)
2)900 / 6 =150立方 也即每立方樹脂能處理150噸軟化水。
    在實(shí)際使用中,陰離子交換樹脂的交換容量包括了吸附容量,但后者所占的比例因樹脂結(jié)構(gòu)不同而異。現(xiàn)仍未能分別進(jìn)行計(jì)算,在具體設(shè)計(jì)中,需憑經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正,并在實(shí)際運(yùn)行時(shí)復(fù)核之。陰離子交換樹脂交換容量的測(cè)定一般以無(wú)機(jī)離子進(jìn)行。這些離子尺寸較小,能自由擴(kuò)散到樹脂體內(nèi),與它內(nèi)部的全部交換基團(tuán)起反應(yīng)。而在實(shí)際應(yīng)用時(shí),溶液中常含有高分子有機(jī)物,它們的尺寸較大,難以進(jìn)入樹脂的顯微孔中,因而實(shí)際的交換容量會(huì)低于用無(wú)機(jī)離子測(cè)出的數(shù)值。這種情況與樹脂的類型、孔的結(jié)構(gòu)尺寸及所處理的物質(zhì)有關(guān)。

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