《离子交换》PPT课件

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1、离子交换技术5、6、7节陈侠2021/8/292第五节树脂的物化性质一．物理性质1.粒度通常树脂床使用的树脂，直径一般约0.3－1.2mm（16－20目），特殊用途的可小至0.04mm。因树脂粒度分布呈连续分布，所以常用有效粒度来表示。(1)有效粒度：指在筛分树脂时，10%体积的颗粒通过，而90%的颗粒保留的筛孔直径。如：有效粒度≥0.45mm，即最多允许10%体积的树脂颗粒直径小于0.45mm。2021/8/293(2)均一系数：能通过60%体积树脂的筛孔直径与能通过10%体积树脂的筛孔直径之比。（注：此分数总大于

2、1。越接近1，表明颗粒越均匀。）筛目数表示粒度：公制――筛孔数/cm2英、美制――筛孔数/in2.美标准目数与直径换算经验式为：球粒直径＝16÷筛目数(mm)选用粒度要据使用目的来定：大颗粒：通透性好，但交换速度慢；小颗粒：交换速度快，但床层压差大。均匀时速度一致，分选效率好。2021/8/2942.含水量定义：树脂颗粒在水中吸收水分达到平衡后用离心法在规定转速和时间内除去外部水分，得到含平衡水的湿树脂，然后105oC烘干，比较烘干前后的重量，即得到平衡含量占湿树脂的重量百分数，这就是含水量。因树脂具有一定的亲水性，

3、常含有一定的结合水。●指扩散到树脂内部造成颗粒溶胀的这部分溶胀水的含量。不包括游离水和附着水。含水量%＝溶胀水重量÷（溶胀水重＋干树脂重）含水量是一定类型树脂的固有性质，与树脂的类别、结构、酸碱性、交联度、交换容量及离子形态等因素有关。2021/8/295●交联度与含水量的关系：交联度增大使引入的基团减少，树脂孔隙度降低，至使含水量降低。树脂的含水量一般40%－60%。如：大孔树脂大于凝胶型树脂。大孔的强碱(氢氧型)含水量可达80%，而同类凝胶型树脂含水量为56%。2021/8/296（1）干真密度（g/ml）＝干树

4、脂质量÷干树脂净体积净体积：总体积减去颗粒空间的体积后的体积。一般阳：1.4，阴：1.2。(无实用意义)（2）、湿真密度：单位真体积（不包括粒间空隙体积）内湿态树脂的质量。湿真密度（g/ml）＝湿树脂质量/湿树脂真（净）体积取处理成所需型式的湿树脂，布氏漏斗抽干，迅速称取2~5克抽干树脂，放入密度瓶中，加水至刻度称重。一般为1.04（阴）---1.3（阳）（g/ml）（3）视密度(g/ml)视密度＝树脂重量/所占体积所占体积：指树脂颗粒以紧密无规律排列方式在量器中所占有的体积(即：树脂充分膨胀后的堆积密度)一般为0.

5、6－0.85g/ml或Kg/L。3.树脂的密度（单位体积的质量）2021/8/297加重树脂：小白球的密度固然是由制备时加入的DYB决定的，但是将磷酸锆、氧化铁、氧化钛—类的大比重物料。即加重剂加到聚合物惰性骨架上，则可制得高密度树脂，或加重树脂。加重树脂也可在树脂骨架上直接引入一些较重的卤素原子而制得。加重树脂的密度可达1.32g/cm3，与密度1.18的普通树脂相比，密度增加了11．86％。树脂加重后易沉降，可允许较高的液相操作流速。树脂密度增加以后，也有利于混合床中阴、阳两种离子交换树脂的有效分离。2021/8

6、/2984、膨胀度绝对膨胀度：干燥的树脂接触溶剂后体积的变化。相对（转型）膨胀度(膨胀率)：树脂从一种型式转变为另一种型式时，体积增大的百分率称为膨胀率。（以体积小的形式作为基准）。减少树脂再生次数，可延长树脂的使用寿命。膨胀度测定(膨胀系数)将10-15ml风干树脂放入量筒内，加入欲试验的溶剂，通常是水，不时摇动，24小时后，测定树脂体积，前后体积之比，称为膨胀系数（K膨胀）.2021/8/299膨胀度----影响因素：(1)所接触的介质种类如：空气、水、溶剂等。可交换离子价数越高，K膨胀越小；同价离子，水合能力越

7、强，K膨胀越大。阳离子对强碱性阴树脂膨胀度的影响顺序为：H＋＞Li+＞Na+＞Mg+＞Ca2+＞NH4+、K+阴离子对强碱性阴树脂膨胀度的影响顺序为：OH－＞HCO3－＞SO42－＞Cr2O72-(2)树脂本身的结构交联度(反比)、交换基团种类、高分子骨架结构等。(3)电荷密度（离子团的性质和密度）成正比(4)反离子的种类2021/8/2910交联度与溶胀度间的关系（愽伊德Boyd）当液相达到平衡时经试验数据回归出经验公式：Va/Vt－1＝K/x（范围为x＜25%）Va：膨胀后体积，Vt：干树脂体积，x：交联度，K：

8、系数。不同阳离子的K值：H+Li+NH4+K+K10.711.89.19.12021/8/2911［例］：有一交联度x＝10%阳离子交换树脂(R－NH4+)，其干树脂体积Vt＝100ml，求：膨胀后体积求Va=？解：Va=(K/x+1)Vt=(9.1/10+1)100=191ml若X为15%时，则Va＝160.7ml2021/8/2912指树脂