在水處(chu)理行業中(zhong)離子交換(huan)就是(shi)水中(zhong)的離子和離子交換(huan)樹脂上的離子所進(jin)行的等電荷摩爾(er)量的反應。

物理性質

離子交換(huan)樹脂的顆粒尺寸和有關的物理性質對(dui)它的工作和性能有很大影(ying)響。

樹脂顆粒尺寸

離子交換(huan)樹脂通常製成珠狀的小顆粒，它的尺寸也很重要(yao)。樹脂顆粒較細者，反應速度較大，但(dan)細顆粒對(dui)液體通過的阻力(li)較大，需要(yao)較高的工作壓力(li);特別(bie)是(shi)濃(nong)糖(tang)液粘(zhan)度高，這(zhe)種影(ying)響更顯(xian)著。因此，樹脂顆粒的大小應選擇適當。如果(guo)樹脂粒徑在0.2mm(約為70目)以下，會明(ming)顯(xian)增(zeng)大流體通過的阻力(li)，降低(di)流量和生(sheng)產能力(li)。

樹脂顆粒大小的測(ce)定通常用濕篩法，將樹脂在充分吸(xi)水膨脹後進(jin)行篩分，累計其在20、30、40、50……目篩網上的留(liu)存量，以90%粒子可(ke)以通過其相(xiang)對(dui)應的篩孔直(zhi)徑，稱為樹脂的“有效粒徑”。多(duo)數通用的樹脂產品的有效粒徑在0.4～0.6mm之間。

樹脂顆粒是(shi)否(fu)均勻以均勻係數表示。它是(shi)在測(ce)定樹脂的“有效粒徑”取累計留(liu)存量為40%粒子，相(xiang)對(dui)應的篩孔直(zhi)徑與有效粒徑的比例。如一種樹脂(IR-120)的有效粒徑為0.4～0.6mm，它在20目篩、30目篩及40目篩上留(liu)存粒子分別(bie)為：18.3%、41.1%、及31.3%，則計算得均勻係數為2.0。

樹脂的密度

樹脂在幹燥(zao)時的密度稱為真密度。濕樹脂每單(dan)位體積(連顆粒間空(kong)隙)的重量稱為視密度。樹脂的密度與它的交聯度和交換(huan)基團(tuan)的性質有關。通常，交聯度高的樹脂的密度較高，強酸性或強堿(jian)性樹脂的密度高於弱酸或弱堿(jian)性者，而(er)大孔型樹脂的密度則較低(di)。

樹脂的溶解性

離子交換(huan)樹脂應為不溶性物質。但(dan)樹脂在合成過程中(zhong)夾雜的聚合度較低(di)的物質，及樹脂分解生(sheng)成的物質，會在工作運行時溶解出來(lai)。交聯度較低(di)和含活性基團(tuan)多(duo)的樹脂，溶解傾向(xiang)較大。

樹脂的膨脹度

離子交換(huan)樹脂含有大量親(qin)水基團(tuan)，與水接(jie)觸即吸(xi)水膨脹。當樹脂中(zhong)的離子變(bian)換(huan)時，如陽離子樹脂由H+轉為Na+，陰樹脂由Cl-轉為OH-，都(du)因離子直(zhi)徑增(zeng)大而(er)發生(sheng)膨脹，增(zeng)大樹脂的體積。通常，交聯度低(di)的樹脂的膨脹度較大。在設計離子交換(huan)裝(zhuang)置時，必須(xu)考慮樹脂的膨脹度，以適應生(sheng)產運行時樹脂中(zhong)的離子轉換(huan)發生(sheng)的樹脂體積變(bian)化。

樹脂的耐(nai)用性

樹脂顆粒使用時有轉移(yi)、摩擦、膨脹和收(shou)縮等變(bian)化，長(chang)期使用後會有少量損耗和破碎，故樹脂要(yao)有較高的機械強度和耐(nai)磨性。通常，交聯度低(di)的樹脂較易碎裂(lie)，但(dan)樹脂的耐(nai)用性更主要(yao)地(di)決(jue)定於交聯結構的均勻程度及其強度。如大孔樹脂，具有較高的交聯度者，結構穩定，能耐(nai)反複再生(sheng)。

陽離子樹脂

這(zhe)類樹脂含有大量的強酸性基團(tuan),如磺酸基-SO3H,容易在溶液中(zhong)離解出H+,故呈強酸性.樹脂離解後,本(ben)體所含的負電基團(tuan),如SO3-,能吸(xi)附結合溶液中(zhong)的其他(ta)陽離子.這(zhe)兩個(ge)反應使樹脂中(zhong)的H+與溶液中(zhong)的陽離子互相(xiang)交換(huan).強酸性樹脂的離解能力(li)很強,在酸性或堿(jian)性溶液中(zhong)均能離解和產生(sheng)離子交換(huan)作用.樹脂在使用一段時間後,要(yao)進(jin)行再生(sheng)處(chu)理,即用化學(xue)藥品使離子交換(huan)反應以相(xiang)反方向(xiang)進(jin)行,使樹脂的官(guan)能基團(tuan)回複原來(lai)狀態(tai),以供再次使用.如上述(shu)的陽離子樹脂是(shi)用強酸進(jin)行再生(sheng)處(chu)理,此時樹脂放(fang)出被吸(xi)附的陽離子,再與H+結合而(er)恢複原來(lai)的組成.