一,、離子交換過(guò)程
離子交換樹(shù)脂內(nèi)部的高分子骨架上連接著離子交換基團(tuán),,帶有可交換離子,。當(dāng)樹(shù)脂與含有其他離子的溶液接觸時(shí),溶液中的離子會(huì)根據(jù)電荷同性相斥,、異性相吸的原理,向樹(shù)脂顆粒內(nèi)部擴(kuò)散,。由于離子交換基團(tuán)對(duì)不同離子具有不同的親和力,溶液中的離子會(huì)與樹(shù)脂上的可交換離子發(fā)生交換反應(yīng),,例如在陽(yáng)離子交換樹(shù)脂中,,溶液中的陽(yáng)離子會(huì)與樹(shù)脂上的氫離子或鈉離子等進(jìn)行交換,陰離子交換樹(shù)脂則是溶液中的陰離子與樹(shù)脂上的氫氧根離子等進(jìn)行交換,。
二,、交換平衡與選擇性
離子交換反應(yīng)是可逆的,遵循離子交換平衡原理,。樹(shù)脂對(duì)不同離子的交換選擇性取決于離子的電荷數(shù),、離子半徑以及離子交換基團(tuán)的性質(zhì)等因素。一般來(lái)說(shuō),,離子電荷數(shù)越高,、離子半徑越小,樹(shù)脂對(duì)其親和力越大,,越容易被交換到樹(shù)脂上,。例如,強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂對(duì)三價(jià)鐵離子的親和力大于二價(jià)鈣離子,,大于一價(jià)鈉離子,。
三、樹(shù)脂再生過(guò)程
當(dāng)離子交換樹(shù)脂吸附了一定量的目標(biāo)離子后,,其交換能力會(huì)逐漸下降,,需要進(jìn)行再生。再生是通過(guò)使用含有高濃度可交換離子的再生劑與樹(shù)脂接觸,,使離子交換反應(yīng)逆向進(jìn)行,,將吸附在樹(shù)脂上的離子置換下來(lái),恢復(fù)樹(shù)脂的交換能力,。例如,,陽(yáng)離子交換樹(shù)脂常用鹽酸或氯化鈉溶液作為再生劑,陰離子交換樹(shù)脂則常用氫氧化鈉溶液作為再生劑,。