氢型变色阳离子交换树脂的结构与反应性能

氢型变色阳离子交换树脂的结构与反应性能

           SNT-001BS变色树脂使用方法

这是一类带有指示剂功能的强酸性阳树脂，既能与水中的阳离子进行交换反应，又具有明显的变色特性。不仅有明显的变色特性（再生型和失效型分别为玫瑰红色和黄色或蓝色），交换能力也比普通树脂强。主要用于测定蒸汽和凝结水处理混床出水的阳离子电导率，常用于电厂汽轮机内冷水的监测，及电子仪表、食品医药工业等领域。

变色树脂用于测定蒸汽和凝结水处理混床出水的氢电导率时，树脂装于直径50mm的透明交换柱中，水中的阳离子被树脂交换转化成氢离子，大大提高了监测水中阳离子的灵敏度。同时，树脂失效时颜色发生了明显的变化，指示出交换柱的工作状态。

以利于现场的监测。

一、性能指标：SNT-001BS

外观：墨绿色球状颗粒

             粒度：（粒径0.45~1.25mm）≥95

             交换容量：≥5.10mmol/gd

             含水量：  50~60

             湿真密度：1.07~1.29g/ml

             湿视密度：0.79~0.87g/ml

二、操作条件 ：   

使用温度：100℃

             小床层深度：300mm

             运行流速：    1.0-3.0BV/小时(BV：树脂体积）    

     三、树脂失效后，可以倒出树脂进行收集，换新树脂继续运行。

多次收集多的树脂可以一起再生。

再生方法：

1、装填好树脂后，通过盐酸溶液浓度为3-5、体积为树脂体积的3-5倍进行再生、

2、再生流速按照0.5-2.0BV/小时。通酸时间为1个小时以上。

3、然后以2-5BV/小时流速用除盐水进行清洗。洗至PH中性为至备用。

4、一般使用量很少、再生时的酸及除盐水人工费，得不偿失。使用单位都是按照一次性的使用。

变色阳离子交换树脂

变色树脂使用范围：

监测和控制给水、凝结水和蒸汽的氢电导率，是保证水汽质量，控制火电厂水汽系统腐蚀结垢的重要手段之一。

由于水汽中氨的浓度、取样流速经常变化，加上机组启停等原因，难以判断H型交换柱何时失效。H型交换柱失效初期，由于少量铵离子穿透，使氢电导率测量值偏低；当H型交换柱失效，大量铵离子透过，氢电导率测量值又偏高。因此，当交换柱失效后引起氢电导率变化时，难以及时判断是水质恶化还是交换柱失效。目前国外采取的解决办法是采用变色阳离子交换树脂，失效层与未失效层颜色不同，可以在H型交换柱失效前及时进行再生处理，可以及时发现水质恶化问题并及时采取解决措施。

氢型变色阳离子交换树脂的结构与反应性能离子交换树脂结构主要由高分子骨架和活性基团两部分组成。

　　1、高分子骨架也称母体结构，它具有状结构，是不溶于酸或碱的高分子物质。高分子骨架按其聚合单体可以分为苯乙烯系、酚醛系及丙烯酸系等。

　　2、活性基团它牢固地结合在高分子骨架上，由不能自由移动的官能团离子和可以自由移动的可交换离子两部分组成。其中：①官能团离子决定离子交换树脂的“酸"、“碱"性和交换能力的强弱。官能团离子是强酸的(-SO3-)，就叫强酸性离子交换树脂；是强碱的(≡N+)，就叫强碱性离子交换树脂。同样，按官能团离子的性质，还可以有弱酸(-COO-)，弱碱(-NH2+)和其他类型的离子交换树脂。②可交换离子。现代交换理论把离子交换树脂看做是一种胶体型物质：高分子骨架是“胶核"，活性基团作为高分子骨架表面的“双电层"，官能团和部分可交换离子组成吸附层，另一部分可交换离子组成扩散层。由于可交换离子组成吸附层，另一部分可交换离子组成扩散层。由于可交换离子是可以自由移动的，因而可以与水中同符号的离子发生交换反应。

离子交换树脂

　　离子交换树脂的反应性能

　　离子交换树脂进行离子交换反应的性能，表现在它的“离子交换容量"，即每克干树脂或每毫升湿树脂所能交换的离子的毫克当量数，meq/g(干)或meq/mL(湿)；当离子为一价时，毫克当量数即是毫克分子数(对二价或多价离子，前者为后者乘离子价数)。它又有“总交换容量"、“工作交换容量"和“再生交换容量"等三种表示方式。

离子交换树脂

　　1、总交换容量，表示每单位数量(重量或体积)树脂能进行离子交换反应的化学基团的总量。

　　2、工作交换容量，表示树脂在某一定条件下的离子交换能力，它与树脂种类和总交换容量，以及具体工作条件如溶液的组成、流速、温度等因素有关。

　　3、再生交换容量，表示在一定的再生剂量条件下所取得的再生树脂的交换容量，表明树脂中原有化学基团再生复原的程度。

离子交换树脂

　　通常，再生交换容量为总交换容量的50～90(一般控制70～80)，而工作交换容量为再生交换容量的30～90(对再生树脂而言)，后一比率亦称为树脂的利用率。在实际使用中，离子交换树脂的交换容量包括了吸附容量，但后者所占的比例因树脂结构不同而异。现仍未能分别进行计算，在具体设计中，需凭经验数据进行修正，并在实际运行时复核之。

　　离子树脂交换容量的测定一般以无机离子进行。这些离子尺寸较小，能自由扩散到树脂体内，与它内部的全部交换基团起反应。而在实际应用时，溶液中常含有高分子有机物，它们的尺寸较大，难以进入树脂的显微孔中，因而实际的交换容量会低于用无机离子测出的数值。这种情况与树脂的类型、孔的结构尺寸及所处理的物质有关。