實驗室純水可以用離子交換法制備,那什么是離子交換法?離子交換法的原理又是什么呢? 離子交換法 離子交換法是通過陰、陽離子交換樹脂對水中的各種陰、陽離子進行置換的一種傳統水處理工藝,陰、陽離子交換樹脂按不同比例進行搭配可組成離子交換陽床系統,離子交換陰床系統及離子交換混床(復床)系統。而混床系統又通常是用在反滲透等水處理工藝之后用來制取超純水,高純水的終端工藝,他是目前用來制備超純水、高純水不可替代的手段之一。 兩種制備方式: A. 復床式,即按陽床—陰床—陽床—陰床—混合床的方式連接并生產去離子水;早期多采用這種方式,便于樹脂再生。 B. 混床式(2-5級串聯不等),混床去離子的效果好。但再生不方便。 特點: (1)出水電阻率達到1MΩ.cm以上,根據不同的水質及使用要求,出水電阻率可控制在1~18MΩ.cm之間。 (2)離子交換設備是傳統的去離子水設備,它的產水水質穩定,造價相對較低。在以往的電廠鍋爐補給水都是采用陽床+陰床+混床處理工藝。 (3)近年來,隨著反滲透、EDI等工藝的發展,離子交換設備操作復雜,不容易實現自動化,浪費酸堿,運行成本高等缺點更加突出,目前更多的應用于反滲透的深度處理。 (4)小型的離子交換設備常采用有機玻璃交換柱,有利于觀察樹脂運行情況。
(5)大型的離子交換設備則采用碳鋼內襯環氧樹脂或襯膠,中間預留可視裝置,以便于離子再生時在線觀測再生液水位狀況。 (6)但有機物無法去掉,TOC(總有機碳)和COD(耗氧量)值往往比原水還高。 其原因: (1)樹脂質量不好; (2)樹脂的預處理不徹底,樹脂中所含的低聚物、單體、添加劑等沒有除盡; (3)樹脂不穩定,不斷地釋放出分解產物。 離子交換法制備純水的原理 一、離子交換樹脂: 1、定義:離子交換樹脂是指樹脂以苯乙烯和二乙烯苯的共聚體作為骨架(用R來表示),在骨架上導入一些活性基團(如磺酸基、羧基和酚基等),即離子交換樹脂。 2、性質:離子交換樹脂具有一定的機械強度、耐磨,不溶入水、酸、堿和任何有機溶劑,對一般的氧化劑和還原劑具有一定的化學穩定性。 3、離子交換樹脂的類型: 根據導入的活性基團的酸堿性分為: (1)陽離子交換樹脂:R-SO3H,R-COOH,R-OH, (2)陰離子交換樹脂:伯胺基-NH3OH,仲胺基-NHOH,季胺基-NOH (3)在實際使用上,有鈉型樹脂和氯型樹脂。 例如:常將強酸性陽離子樹脂與NaCl作用,轉變為鈉型樹脂再使用。 又如陰離子樹脂可轉變為氯型再使用,工作時放出Cl-而吸附交換其他陰離子,它的再生只需用食鹽水溶液。氯型樹脂也可轉變為碳酸氫型(HCO3-)運行。
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