強堿性陰離子交換樹(shù)脂的離子交換容量與交換能力

　　離子交換樹(shù)脂進(jìn)行離子交換反應的性能，表現在它的“離子交換容量"，即每克干樹(shù)脂或每毫升濕樹(shù)脂所能交換的離子的毫克當量數，meq/g(干)或meq/mL(濕)；當離子為一價(jià)時(shí)，毫克當量數即是毫克分子數(對二價(jià)或多價(jià)離子，前者為后者乘離子價(jià)數)。它又有“總交換容量"、“工作交換容量"和“再生交換容量"等三種表示方式。 

　　1、總交換容量，表示每單位數量樹(shù)脂能進(jìn)行離子交換反應的化學(xué)基團的總量。

　　2、工作交換容量，表示樹(shù)脂在某一定條件下的離子交換能力，它與樹(shù)脂種類(lèi)和總交換容量，以及具體工作條件如溶液的組成、流速、溫度等因素有關(guān)。

　　3、再生交換容量，表示在一定的再生劑量條件下所取得的再生樹(shù)脂的交換容量，表明樹(shù)脂中原有化學(xué)基團再生復原的程度。 

　　通常，再生交換容量為總交換容量的50～90%，而工作交換容量為再生交換容量的30～90%(對再生樹(shù)脂而言)，后一比率亦稱(chēng)為樹(shù)脂的利用率。

　　在實(shí)際使用中，離子交換樹(shù)脂的交換容量包括了吸附容量，但后者所占的比例因樹(shù)脂結構不同而異?，F仍未能分別進(jìn)行計算，在具體設計中，需憑經(jīng)驗數據進(jìn)行修正，并在實(shí)際運行時(shí)復核之。

　　離子樹(shù)脂交換容量的測定一般以無(wú)機離子進(jìn)行。這些離子尺寸較小，能自由擴散到樹(shù)脂體內，與它內部的全部交換基團起反應。而在實(shí)際應用時(shí)，溶液中常含有高分子有機物，它們的尺寸較大，難以進(jìn)入樹(shù)脂的顯微孔中，因而實(shí)際的交換容量會(huì )低于用無(wú)機離子測出的數值。這種情況與樹(shù)脂的類(lèi)型、孔的結構尺寸及所處理的物質(zhì)有關(guān)。 

　　離子交換樹(shù)脂的交換能力及特征

　　1、強堿型陰離子交換樹(shù)脂：主要是含有較強的反應基如具有四面體銨鹽官能基之-N+(CH3)3，在氫氧形式下，-N+(CH3)3OH-中的氫氧離子可以迅速釋出，以進(jìn)行交換，強堿型陰離子交換樹(shù)脂可以和所有的陰離子進(jìn)行交換去除。這類(lèi)樹(shù)脂含有強堿性基團，如季胺基(亦稱(chēng)四級胺基)-NR3OH(R為碳氫基團)，能在水中離解出OH-而呈強堿性。這種樹(shù)脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合，從而產(chǎn)生陰離子交換作用。這種樹(shù)脂的離解性很強，在不同pH下都能正常工作。它用強堿進(jìn)行再生。

　　2、弱堿型陰離子交換樹(shù)脂：這類(lèi)樹(shù)脂含有弱堿性基團，如伯胺基(亦稱(chēng)一級胺基)-NH2、仲胺基(二級胺基)-NHR、或叔胺基(三級胺基)-NR2，它們在水中能離解出OH-而呈弱堿性。這種樹(shù)脂在多數情況下是將溶液中的整個(gè)其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件下工作。它可用Na2CO3、NH4OH進(jìn)行再生。