離子交換技術說明
離子交換（Ion Exchange，簡稱Ⅸ）技術是除去水中離子態物質的水處理方法之一，采用離子交換法可制取軟水、純水和超純水，因而在水處理領域中曾被廣泛應用。
*節 離子交換劑及分類
離子交換作用是用一種稱為離子交換劑的物質來進行的，這種物質在溶液中能以所含的可交換離子與溶液中的同種符號的離子進行交換，離子交換劑的種類很多，如表5—1所示。
早期使用的硅質離子交換劑如海綠砂和合成沸石有許多缺點，特別是在酸性條件下無法使用。磺化煤利用天然煤為原料，經濃硫酸磺化處理后制成，但使用過程中暴露出交換容量低、機械強度差、化學穩定性較差等缺點，已逐漸被離子交換樹脂所取代。
離子交換樹脂是一種高分子的聚合物，它與其他離子交換劑相比具有如下優點：a．交換容量高；b．外形大多為球狀顆粒，水流阻力小；c機械強度高；d．化學穩定性好。因此離子交換樹脂已成為目前zui普遍采用的離子交換材料。
第二節 離子交換樹脂
一、離子交換樹脂的結構和類型
離子交換樹脂與其他交換劑一樣，其結構通常分為兩個部分。一部分稱為骨架，在交換過程中骨架不參與交換反應。另一部分為連接在骨架上的活性基團，活性基團所帶的可交換離子能與水中的離子進行交換。離子交換樹脂外形大多呈珠狀顆粒，它既不溶于水，也不溶于酸堿和有機溶劑。從微觀來看，離于交換樹脂具有三維空間網狀結構，在網狀結構的空隙部位分布著能提供可交換離子的活性基團。以zui常見的苯乙烯系離子交換樹脂為例，苯乙烯和二乙烯苯共聚制得高分子化合物。
交聯聚苯乙烯：
在聚合反應中，二乙烯苯起到將苯乙烯長鏈交聯起來而形成網狀的作用，二乙烯苯在聚合中所用質量占參與聚合單體的總質量的百分率，稱為離子交換樹脂的交聯度。交聯度越高，樹脂的網狀結構越緊密。此種聚苯乙烯沒有活性基團，因而通常稱為白球。將白球用濃硫酸磺化，可得磺酸型陽離子交換樹脂（RH）：
白球經氯甲基化和胺化后，可得陰離子交換樹脂：
上述胺化反應用叔胺處理，制得季銨型強堿性陰離于交換樹脂（R3NCl），若用仲胺（R2NH）或伯胺（RNH2）處理，則生成弱堿性陰離子交換樹脂，（分別為R2N·HCl或RNH·2Cl）。
強堿性陰離子交換樹脂分I型和Ⅱ型，它們在制造過程中胺化雖都用叔胺，但I型用的是*胺（CH3）2N，Ⅱ型則用二甲基乙醇胺，（CH3）2NC2H4OH，因此I型的堿性比Ⅱ型強，但Ⅱ型的交換容量比較高。
按照樹脂骨架的結構特征，離子交換樹脂可分為凝膠型和大孔型，它們的區別在于結構中孔眼的大小，凝膠型樹脂不具有物理孔眼，只是在浸入水中時才顯示其分子鏈之間的網狀。
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