氫型變色樹脂的物理分析與吸附選擇

變色數(shù)脂可以用來監(jiān)測陽床或陰床出水,，在陽床或陰床臨近失效時及時指示失效點(diǎn)，是在線監(jiān)測儀表直觀和有效的補(bǔ)充,。具有穩(wěn)定可靠,、使用簡便,、不污染水質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。

變色陽樹脂是一種帶有指示劑的陽離子交換樹脂,，出廠型為氫型,，通過變色陽樹脂的水如果含有Na+、K+,、Ca2+,、Mg2+、Fe2+等各種陽離子時,，即與樹脂攜帶的H+發(fā)生交換,，樹脂層開始失效，失效層顏色明顯改變,，指示水中有陽離子泄露,。H+型時為墨綠色,，Na+型時為玫瑰紅色，產(chǎn)品色差十分明顯,。同時還具有良好的交換容量和物理穩(wěn)定性,。

       變色陽樹脂一般用在火電廠凝結(jié)水、除氧器,、省煤器,、主蒸汽等H+電導(dǎo)儀前，將水中帶入的游離氨除去,，并將所有的陽離子全部轉(zhuǎn)化為H+離子,，避免了Ca2+、Mg2+,、Na+泄漏進(jìn)入凝結(jié)水而電導(dǎo)儀顯示值反倒降低的現(xiàn)象發(fā)生。

   變色陽樹脂與H+電導(dǎo)儀聯(lián)合使用,，用于監(jiān)測凝汽器泄漏量是否超標(biāo),，決定凝結(jié)水是否需要處理，監(jiān)測給水,、蒸汽水質(zhì)品質(zhì)是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,。是火力發(fā)電廠化學(xué)監(jiān)督重要和為倚重的化學(xué)表計(jì)。

變色樹脂使用范圍：監(jiān)測和控制給水,、凝結(jié)水和蒸汽的氫電導(dǎo)率,，是保證水汽質(zhì)量，控制火電廠水汽系統(tǒng)腐蝕結(jié)垢的重要手段之一,。 

由于水汽中氨的濃度,、取樣流速經(jīng)常變化，加上機(jī)組啟停等原因,，難以判斷H型交換柱何時失效,。H型交換柱失效初期，由于少量銨離子穿透,，使氫電導(dǎo)率測量值偏低,；當(dāng)H型交換柱失效，大量銨離子透過,，氫電導(dǎo)率測量值又偏高,。因此，當(dāng)交換柱失效后引起氫電導(dǎo)率變化時,，難以及時判斷是水質(zhì)惡化還是交換柱失效,。目前國外采取的解決辦法是采用變色陽離子交換樹脂，失效層與未失效層顏色不同,，可以在H型交換柱失效前及時進(jìn)行再生處理,，可以及時發(fā)現(xiàn)水質(zhì)惡化問題并及時采取解決措施,。 

變色樹脂使用方法： 

新購買的變色樹脂是未處理的Na型樹脂，必須經(jīng)過以下方式處理才可以使用： 

（1）將新樹脂放入容器中,，以除鹽水清洗2～3遍,，至水清澈；如果樹脂變干,，則清洗前需要加入10NaCl溶液浸泡2小時,，以防止樹脂因急劇膨脹而破裂。 

（2）將清洗干凈的樹脂裝入實(shí)際交換柱中,，以不少于10倍樹脂體積的5HCl再生液動態(tài)逆流再生（與交換柱運(yùn)行水流方向相反）,，再生流速控制3m/h～5m/h，保證再生液與樹脂接觸時間不小于30min,； 

（3）再生液進(jìn)完后以除鹽水按交換柱運(yùn)行水流方向大流量沖洗交換柱（沖洗流速10m/h～20m/h）,，沖洗時間不低于12h； 

（4）再生完畢,、清洗干凈的氫交換柱可裝入實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行氫電導(dǎo)率的測定,。 

（5）失效的變色樹脂氫型交換柱可直接進(jìn)行再生處理，再生步驟同(2)~(4),。 

變色樹脂的儲存:需要長期儲存的樹脂,，應(yīng)再生成氫型樹脂后儲存。 

氫型變色樹脂的物理分析與吸附選擇離子交換樹脂的交聯(lián)度,，即樹脂基體聚合時所用二乙烯苯的百分?jǐn)?shù),，對樹脂的性質(zhì)有很大影響。通常,，交聯(lián)度高的樹脂聚合得比較緊密,，堅(jiān)牢而耐用，密度較高,，內(nèi)部空隙較少,，對離子的選擇性較強(qiáng)；而交聯(lián)度低的樹脂孔隙較大,，脫色能力較強(qiáng),，反應(yīng)速度較快，但在工作時的膨脹性較大,，機(jī)械強(qiáng)度稍低,，比較脆而易碎。工業(yè)應(yīng)用的離子樹脂的交聯(lián)度一般不低于4,；用于脫色的樹脂的交聯(lián)度一般不高于8,；單純用于吸附無機(jī)離子的樹脂，其交聯(lián)度可較高。

離子交換樹脂

　　吸附選擇

　　離子交換樹脂對溶液中的不同離子有不同的親和力,，對它們的吸附有選擇性,。各種離子受樹脂交換吸附作用的強(qiáng)弱程度有一般的規(guī)律，但不同的樹脂可能略有差異,。主要規(guī)律如下：

離子交換樹脂

　　對陽離子的吸附高價(jià)離子通常被優(yōu)先吸附,，而低價(jià)離子的吸附較弱。在同價(jià)的同類離子中,，直徑較大的離子的被吸附較強(qiáng),。一些陽離子被吸附的順序如下：Fe3+>Al3+>Pb2+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+。對陰離子的吸附強(qiáng)堿性陰離子樹脂對無機(jī)酸根的吸附的一般順序?yàn)椋篠O42-> NO3->Cl->HCO3->OH-弱堿性陰離子樹脂對陰離子的吸附的一般順序如下：OH->檸檬酸根3->SO42->酒石酸根2->,；草酸根2->PO43->NO2->Cl->,；醋酸根->HCO3-。

離子交換樹脂

　　對有色物的吸附糖液脫色常使用強(qiáng)堿性陰離子樹脂,，它對擬黑色素(還原糖與氨基酸反應(yīng)產(chǎn)物)和還原糖的堿性分解產(chǎn)物的吸附較強(qiáng),，而對焦糖色素的吸附較弱。這被認(rèn)為是由于前兩者通常帶負(fù)電,，而焦糖的電荷很弱,。通常，交聯(lián)度高的樹脂對離子的選擇性較強(qiáng),，大孔結(jié)構(gòu)樹脂的選擇性小于凝膠型樹脂,。這種選擇性在稀溶液中較大,，在濃溶液中較小,。