離子交換樹脂變質(zhì)的原因

【陽(yáng)樹脂】在應(yīng)用中變質(zhì)的主要原因是由于水中有氧化劑，如游離氯、硝酸根等。當(dāng)溫度時(shí)，樹脂受氧化劑的侵蝕更為嚴(yán)重，若水中有重金屬離子，因其能起催化作用，致使樹脂加速變質(zhì)。

陽(yáng)樹脂氧化后發(fā)生的現(xiàn)象為：顏色變淺，樹脂體積變大，因此易碎和體積交換容量降低，但質(zhì)量交換容量變化不大。由于設(shè)備中樹脂上下層與進(jìn)水接觸先后順序不同，受侵害的程度也不同，當(dāng)水下流時(shí)，上層樹脂首先與含氧化劑的水接觸，所以遭受侵害的程度大。

實(shí)踐證明，強(qiáng)酸性H型樹脂受侵害的程度為強(qiáng)烈，如當(dāng)進(jìn)水中含有0.5mg/LCl2時(shí)，只要運(yùn)行4～6個(gè)月，樹脂就有顯著的變質(zhì)。而且由于樹脂顆粒變小，使水通過(guò)樹脂層的壓力損失明顯增大。磺酸基陽(yáng)樹脂的碳鏈氧化斷裂產(chǎn)物(有些是含磺酸基的苯乙烯聚合物)，由樹脂上脫落下來(lái)以后，變?yōu)榭扇苄晕镔|(zhì)。這些可溶性物質(zhì)中還會(huì)有弱酸基，因此當(dāng)這隨水流入陰離子交換器時(shí)，首先被陰樹脂吸著，吸著不完全時(shí)，就留在陰離子交換器的出水中，使水質(zhì)降低。除去水中游離氯，常用兩種方法，一種是用活性炭過(guò)濾，另一種是投加亞硫酸鈉。


大孔強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂，在抗氧化性和機(jī)械強(qiáng)度方面都比較好，而交換容量、再生效率、漏鈉量均與凝膠型樹脂相差不多。


【陰樹脂】的化學(xué)穩(wěn)定性比陽(yáng)樹脂要差，所以它對(duì)氧化劑和溫的抵抗力也較差，但陰離子交換器在除鹽系統(tǒng)中一般都是布置在陽(yáng)離子交換器之后，進(jìn)入除鹽裝置的水中的強(qiáng)氧化劑都消耗在氧化陽(yáng)樹脂上了，無(wú)形中對(duì)陰樹脂起了保護(hù)作用，一般只是溶于水中的氧對(duì)陰樹脂起破壞作用。


強(qiáng)堿性陰樹脂在氧化變質(zhì)的過(guò)程中，表現(xiàn)出來(lái)的是交換基團(tuán)的總量和強(qiáng)堿交換基團(tuán)的數(shù)量逐漸減少，且后者的速度大于前者。這是因?yàn)殛帢渲谎趸某跗冢句@基團(tuán)在大多數(shù)情況下變成能進(jìn)行陰離子交換的弱堿性基團(tuán)。氧化變質(zhì)的速度，開(kāi)始時(shí)大，隨后逐漸減低，約兩年后氧化速度幾乎為恒定。這是因?yàn)椋鞣N季銨基團(tuán)的穩(wěn)定性不同，在新樹脂中含有加快樹脂降解速度的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)在作用過(guò)程中漸漸被除掉。樹脂顆粒表面或接近表面處易受侵害。


Ⅱ型強(qiáng)堿性陰樹脂比Ⅰ型易受氧化，運(yùn)行時(shí)提水溫會(huì)使樹脂的氧化速度加快。防止陰樹脂氧化可采用真空除氣，這對(duì)應(yīng)用Ⅱ型強(qiáng)堿性陰樹脂時(shí)更有必要。


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