离子交换树脂基础知识解析、什么是离子交换树脂

a）简介
原水中含有各种离子，包含阳离子，如：Ca+2 , Mg+2 , Na+ , Cu+2 , Pb+2 ,etc及阴离子，如：Cl- , SO4- , CO3-, NO3- , etc .其他还有SiO2及有机物等，这些离子会影响水质的好坏。
离子交换树脂就是用来交换原水中的各式离子，进一步净化水质，是原水尽量达到理想中的纯水而至含有H+及OH—的基本元素。
b）基本分类
离子交换树脂基本上可以分为阳性离子交换树脂及阴性离子交换树脂。阳离子交换树脂又可分为强酸型及弱酸型；阴性离子交换树脂又可分为：强酸性及弱酸型。
c)离子交换树脂的基本结构及其反应机构
阳性离子交换树脂的主要官能基是：H+，利用原水中各种离子间不同的键结亲和力来与阳离子树脂交换H+ ，进而使各种阳离子键结到阳离子树脂上面，并使树脂原来的H+释放到水中。同理。阴离子交换树脂的主要官能基是OH—，利用原水中各种离子间不同的键结亲和力来与阴离子树脂交换Oh-，进而使各种阴离子键结到阴离子树脂上面，并使树脂原来的Oh-释放到水中。然后释放出来的H+与OH-会进一步结合成中性的纯水。基本反应基构如下 :
原水中的各式阳离子, 我们暂时定义为 X+ ; 原水中的各式阴离子 ,我们暂时定义为 ,Y- 阳离子树脂基本型式 , 我们暂时定义为 : ®〜H+
阴离子树脂基本型式 , 我们暂时定义为 : ®〜OH-
原水先经过阳离子树脂,先释放出 H+ ;再经过阴离子树脂释放出 OH- ,如下 : {X+}+®〜H+ ®〜{X+}+H+
{Y-} + ®〜OH-  ®〜{Y-} + OH-
然后被释放出来的 H+ 及 OH- 会结合成水 , 既 H2O . 来达成净化水质的终目的 。
但阳及阴离子交换树脂的交换能量有限 , 当它们的交换容量耗尽 , 是可以分别用低浓度的酸 (4 – 8% HCl, Acid) 及碱 (4 – 8% NaOH ,Soda)来进行反向(可逆反应 , Reversible Reaction) 的
再生反应(Regeneration) , 直到它们又恢复成原来的 H+ 换反应 。 基本的再生反应基构如下 :
®〜{X+} + H+Cl-  ®〜H+ ®〜{Y-} + Na+OH-  ®〜OH-
及 OH- +
+
, 以继续下一次的净化的交
{X+ Cl-} {Na+Y-}
d) Basic De-mineralized (Demin) Water System Introduction (基本的纯水系统简介) 纯水系统的设计 ,基于各个行业对纯水的要求程度不同而有不同 。 一般纯水的要求水质都会以经过数个阳、阴树脂离子交换树脂床之后的
i) 导电度 , S/cm at 25 °C (Conductivity , )
ii) 二氧化硅 , SiO2 (Silica)
二种不同的出水单位来作设计基准。
e）特殊离子交换树脂的应用
特殊离子交换树脂的应用
i) 去除重金属 (如 ,Cu , Pb , Cr+6 , Cd+3, etc)
a) 辐射轮胎的镀铬废水 b) 印刷电路版废水去铜 c) 除铜
- 用螯合树脂 CH-93 (Chelating)
ii) 印刷电路版制程 去 硫酸 (H2SO4) 及磷酸 (H2PO4) 保持一定浓度 – 用 T-62 mp
iii) 印刷电路版的废水经过化学沉淀破除化学铜键候 ,后的铜去除小于 0.5 ppm –用
螯合树脂 CH-90
iv) 废水去除总铬 , 用弱碱阴离子树脂加上螯合树脂去除 : A-2X mp + CH-90
v) 印刷电路版的线上清洗水的回收系统 ,去除铜 – 用 T-62 mp
vi) Chloro-Alkali Industry (氯碱工业) 薄膜电解制程除总硬度至 < 20 ppb - 用螯合树
脂 CH-90 and CH-93
vii) 石化业
a) 催化剂 - 可用于苯氛的吸收 , Tulsion ADS-600
b) 催化剂 - Tulsion T-8052mp , Tulsion T-62 mp HM Wet Form