Sifat fizikal resin penukar ion
Commhanya digunakan jenis gelsayapada resin pertukarankelihatan sebagai sfera lutsinar atau lut sinar, manakala resin makroporous kelihatan sebagai sfera putih susu atau legap. Warna terdiri daripada kuning, putih, dan coklat kemerahan. Resin berkualiti tinggi mempunyai sfera yang tinggi, tidak retak, mempunyai warna seragam, dan bebas daripada kekotoran.
Resin penukar Ion jenis gel Saiz zarah (dalam mm) biasanya 0.3-1.2 mm (bersamaan dengan 50-16 mesh), dengan saiz zarah berkesan (d10) 0.36-0.61 mm dan pekali keseragaman (K) 1.22-1.66. Saiz zarah yang berkesan ialah diameter apertur ayak yang melaluinya 10% zarah resin melepasi dan 90% dikekalkan. Pekali keseragaman ialah nisbah diameter apertur ayak (d60) kepada (d90) di mana 60% zarah melepasi, iaitu, K = d60/d90. Pekali keseragaman biasanya lebih besar daripada 1; semakin hampir kepada 1, semakin seragam komposisi saiz zarah. Saiz zarah resin memberi kesan ketara kepada kadar pertukaran, rintangan aliran air dan pencucian belakang. Saiz zarah yang besar menghasilkan kadar pertukaran yang lebih perlahan dan kapasiti pertukaran yang lebih rendah; saiz zarah yang kecil menghasilkan rintangan aliran air yang lebih besar; saiz zarah yang tidak sekata, dengan zarah kecil terperangkap dalam liang zarah yang lebih besar, meningkatkan rintangan aliran air dan menghalang cucian belakang. Oleh itu, saiz zarah hendaklah bersesuaian dan diagihkan sama rata.
Ketumpatan, unit: g/cm³. Ketumpatan resin secara amnya dinyatakan sebagai ketumpatan ketara basah (ketumpatan pukal) dalam keadaan terhidrat dan ketumpatan sebenar basah.
① Ketumpatan ketara basah, unit: g/cm³. Ketumpatan ketara basah ialah jisim resin basah yang dibungkus per unit isipadu dan digunakan untuk mengira jumlah resin yang diperlukan dalam bekas pertukaran. Ketumpatan ketara basah = jisim resin basah / isipadu pukal resin basah. Ketumpatan ketara basah pelbagai resin komersial adalah lebih kurang 0.6-0.86 g/cm³. |
② Ketumpatan sebenar basah, unit: g/cm³. Ketumpatan sebenar basah ialah ketumpatan zarah resin selepas ia telah menyerap air. Ketumpatan sebenar basah = jisim resin basah / isipadu zarah resin basah. Ambil perhatian bahawa isipadu zarah resin dalam formula di atas tidak termasuk isipadu liang antara zarah. Ketumpatan sebenar basah biasanya 1.04-1.3 g/cm³. Biasanya, ia adalah 1.3 g/cm³ untuk resin pertukaran kation dan 1.10 g/cm³ untuk resin anion. Ketumpatan sebenar basah digunakan untuk menentukan keamatan cucian belakang katil resin. Tambahan pula, dalam katil resin campuran, ketumpatan sebenar basah juga berkaitan dengan stratifikasi resin selepas mencuci belakang. Resin penukar anion adalah ringan dan akan berada di lapisan atas selepas mencuci belakang, manakala resin penukar kation adalah berat dan akan berada di lapisan bawah selepas mencuci belakang. Semasa penggunaan, ketumpatan resin berkurangan sedikit disebabkan oleh penumpahan kumpulan dan pemecahan rantai dalam tulang belakang resin.
|
Resin penukar Ion jenis gel Kandungan lembapan (unit: %). Kandungan lembapan merujuk kepada pecahan jisim air yang terkandung dalam resin basah (selepas ia telah diserap sepenuhnya dan mengembang dalam air) dan secara amnya sekitar 50%. Kandungan lembapan ditentukan terutamanya oleh tahap pemautan silang resin, jenis dan bilangan kumpulan aktif, dan faktor lain. Semakin rendah tahap silang silang, semakin besar liang dalam resin, dan semakin tinggi kandungan lembapan.
Bengkak (unit: %). Perubahan isipadu resin yang disebabkan oleh perubahan dalam keadaan seperti penyerapan air atau transformasi dipanggil bengkak. Bengkak berlaku apabila ion dibebaskan oleh kumpulan aktif apabila bersentuhan dengan hidrat air untuk membentuk ion terhidrat, dengan itu mengembangkan jaringan bersilang. Peningkatan isipadu resin kering selepas bersentuhan dengan pelarut dipanggil tahap pembengkakan mutlak, manakala perubahan isipadu resin basah apabila ia bertukar dari satu bentuk ionik kepada yang lain dipanggil darjah pembengkakan relatif, juga dikenali sebagai kadar pembengkakan peralihan. Tahap bengkak mutlak = (isipadu sebelum bengkak - isipadu selepas bengkak) / isipadu sebelum bengkak. Tahap pembengkakan relatif (atau kadar pembengkakan peralihan) = (isipadu sebelum peralihan - isipadu selepas peralihan) / isipadu sebelum peralihan. Semakin rendah tahap silang silang resin, semakin mudah kumpulan aktif mengion, semakin besar kapasiti pertukaran, dan semakin besar tahap pembengkakan. Semakin besar jejari penghidratan ion yang boleh ditukar pada resin dan semakin rendah kepekatan elektrolit dalam air, semakin besarResin penukar Ion jenis gels tahap bengkak. Urutan bengkak untuk resin kation berasid kuat dan resin anion sangat asas dalam bentuk ionik yang berbeza ialah: kation: H+ > Na+ > NH4+ > K+ > Ag+; anion: OH-> HCO3- ≈ CO32-> SO42-> Cl-. Kadar pembengkakan untuk resin penukar kation berasaskan stirena dari RNa ke RH (dinyatakan sebagai RNa→RH) adalah lebih kurang 5%-10%, manakala kadar pembengkakan untuk resin penukar anion berasaskan stirena dari RCI ke ROH adalah lebih kurang 10%-20%. Resin pertukaran kation berasid lemah berasaskan akrilik mempunyai kadar pembengkakan yang sangat tinggi, kira-kira 60%-70% untuk RweakH→RweakNa. Kerana semua resin membengkak pada tahap tertentu, ruang mesti ditempah semasa mereka bentuk bekas pertukaran. Resin dengan kadar pengembangan transformasi yang tinggi terdedah kepada penuaan akibat pengembangan dan pengecutan berulang semasa penggunaan.
Keliangan dan Kawasan Permukaan Tertentu: Siri D001x14-20 digunakan pada masa ini Resin penukar Ion jenis gelmempunyai purata diameter liang 10-15.4 nm, keliangan (isipadu liang per unit zarah resin) 0.09-0.21 mL/g, dan luas permukaan tertentu 16-36.4 m²/g (kering). Resin jenis gel mempunyai luas permukaan tertentu kurang daripada 1 m²/g.
Darjah silang silang, diukur dalam %, merujuk kepada bahagian pemaut silang yang digunakan dalam pembuatan resin. Sebagai contoh, resin berasaskan stirena dipolimerkan menggunakan stirena sebagai monomer dan divinilbenzena sebagai penghubung silang. Tahap penghubung silang merujuk kepada pecahan jisim divinilbenzena dalam resin. Tahap penghubung silang mempengaruhi banyak sifat resin. Tahap penghubung silang yang lebih tinggi meningkatkan kekuatan mekanikal resin dan mengurangkan ketahanannya terhadap bengkak dalam air. Perubahan dalam tahap pemautan silang boleh mengubah sifat seperti kapasiti pertukaran, kandungan air, kapasiti bengkak, dan kekuatan mekanikal resin. Darjah silang silang resin pertukaran ion yang digunakan untuk rawatan air hendaklah 7% hingga 10%. Pada masa ini, saiz liang purata dalam grid resin ialah 2 hingga 4 mm. Kekuatan mekanikal Kekuatan mekanikal mencerminkan keupayaan resin untuk mengekalkan integriti zarah. Resin akan pecah apabila ia terkena hentakan, perlanggaran, geseran dan bengkak semasa digunakan. Oleh itu, resin harus mempunyai kekuatan yang mencukupi dan kehilangan tahunan resin diperlukan kurang daripada 3% hingga 7%. Rintangan haba Pelbagai resin mempunyai julat suhu operasi tertentu. Jika melebihi had atas, resin akan mengalami penguraian terma. Serendah 0°C, air dalam resin akan membeku, menyebabkan zarah pecah. Suhu penyimpanan dan penggunaan resin biasanya dikawal pada 5 hingga 40°C. (10) Kekonduksian Resin kering tidak konduktif, manakala resin basah boleh mengalirkan elektrik disebabkan oleh ion tercerai.