陰陽離子交換樹脂

在其網狀結構的骨架上有許多可電離、可被交換的基團，如磺酸基(—SOH)、羧基(—COOH)及季胺基 (—NROH)等，正由於這些基團的存在，才使樹脂具有離子交換能力。

離子交換樹脂的種類很多，常用的是聚苯乙烯型離子交換樹脂。它是以苯乙烯和二乙烯苯聚合而成球形網狀結構，其中二乙烯苯是交聯劑。經濃硫酸磺化后，即製得聚苯乙烯型磺酸基陽離子交換樹脂。

如果用其它基團代替磺酸基，就可以得到一系列陽離子交換樹脂。例如—COOH、—OH等。這些基團上的氫離子可被樣品溶液中的陽離子交換。

離子交換樹脂內含有一定量的水份，在運輸及貯存過程中應盡量保持這部分水。如貯存過程中樹脂脫了水，應先用濃食鹽水（-10%）浸泡，再逐漸稀釋，不得直接放於水中，以免樹脂急劇膨脹而破碎。

在長期貯存中，強型樹脂應轉變成鹽型，弱型樹脂可轉變成相應的氫型或遊離鹼型也可轉為鹽型，然後浸泡在潔凈的水中。樹脂在貯存或運輸過程中，應保持在5-40°C的溫度環境中，避免過冷或過熱，影響質量。若冬季沒有保溫設備時，可將樹脂貯存在食鹽水中，食鹽水的溫度可根據氣溫而定。

陰離子交換樹脂具有與陽離子交換樹脂同樣的有機骨架，只是在骨架上引入了可離解的鹼性基團，如—NH、—NH、—NHR等。這類樹脂若用NaOH溶液處理，則發生交換反應而轉變為—OH型陰離子交換樹脂。其反應如下：

R—N(CH)Cl + OH ====== R—N(CH)OH + C1

這些基團上的氫氧根離子可被樣品溶液中的陰離子交換。

陽樹脂分弱樹脂和強樹脂兩大類。分子式H-R(當然也可以是Na-R型), H就是氫離子。樹脂高度約0.8米到1.6米。當水從上向下，通過樹脂層時，水中的陽離子與樹脂的H離子發生交換，樹脂最上層是鐵鈣鎂離子，接著是鉀鈉氨離子。

出水水質是酸性的，PH值一般小於3。當運行約一天左右時，出水開始出現鈉離子，表示反應到了終點，需要用酸(HCl)反洗，將鈉鈣離子再置換出來。

C-100E為凝膠型聚苯乙烯磺酸基陽離子交換樹脂，系特級高純度產品，主要用於食品、釀造業、飲用水、食品加工用水製備等行業，該產品的標準高於EEC所規定的要求，並且符合美國FDA條款中第21條D3.25部份。它具有較好的化學和物理穩定性，強度高、流出物低，因此尤其適用於上述行業中。

典型的理化性能

聚合物骨架-----------------------------------------------聚苯乙烯-二乙烯苯

功能基---------------------------------------------------------聚苯乙烯磺酸基

出廠型式---------------------------------------------------------------------鈉型

外觀---------------------------------------------------------------淡色球狀顆粒

水份(鈉型)----------------------------------------------------------46—50%

粒度--------------------------------------------+1.2mm<5%;-0.3mm<1%

全交(鈉型)-----------------------------------------------≥1.9eq/L濕樹脂

-----------------------------------------------≥4.5eq/kg干樹脂

膨脹率(Na+®H+)--------------------------------------------------------≤5%

pH穩定性---------------------------------------------------------------0-14

比重(鈉型)-----------------------------------------------------------1.27

操作溫度(鈉型)----------------------------------------------------≤150℃

(順流軟化水系統)

操作狀態 流速 液體 時間(分) 數量

運行 8-40BV/h 進水

反洗 7-12m/h 進水(5-30℃) 5-20 1.5-4BV

再生 2-7BV/h 8-20%NaCl 15-60 60-320g/l

淋洗(慢速) 2-7BV/h 進水 約30 2-4BV

淋洗(快速) 8-40BV/h 進水 約30 3-10BV

反洗展開率 50-75%

設計淋洗空間 100%

陰陽離子交換樹脂用於軟化處理時運行效率由以下幾個參數決定：

a) 所用再生劑的濃度和量;

b) 被處理水的總硬度和含量;

c)進水流經床層時的流速。

在自來水的軟化中要求低再生水平和較高的除硬度的效果，因為能被接受的水質是通過噴淋蒸汽系統運行而得到的(在該系統內，原水與被完全軟化的蒸汽摻混然後生產出自來水)。在釀造行業或食品加工用水製備中，出水水質要求硬度小於5ppm，這可以用每升樹脂用70-80g的鹽來獲得。

在常規操作條件下，硬度泄漏值通常低於進水總硬度的1%，而工作交換容量也不受影響，除非進水中Na+(或其之一價離子)離子含量過高，大於可交換陽離子總數的25%。壓降與顆粒分佈、床層深度、交換柱空隙率、流速及流體粘度有關。任何影響這些參數的因素都將影響壓降。

通過床層的壓降通常受到樹脂的分佈、床層高度、離子交換柱的空間、進液的流速、粘性(與溫度有關)等這幾個因素的影響。

反洗時樹脂床層將膨脹到50-75%之間，目的是除去進液帶來的固體及交換柱中的空隙及氣泡，重新分佈樹脂顆粒以得到最小的阻力。反洗時應逐步提高反洗流速，以免衝擊樹脂造成過載。床層展開率隨流速上升而上升，隨溫度上升而下降，如圖2所示。注意應防止過度展開以免樹脂流出。

陰陽離子交換樹脂不溶於低濃度和中等濃度的酸、鹼以及一般的溶劑。然而應避免長時間接觸遊離氯、次氯酸根及其它強氧化劑以防止鏈斷裂，這將導致樹脂含水量高，機械強度下降。與所有苯乙烯磺化樹脂一樣，鹽型(鈉型或鹼土金屬型)耐溫到150℃，酸型在高於120℃時趨向於水解，磺酸基被羥基取代。

4200Cl 工業級強鹼性陰離子交換樹脂 AMBERJET 4200Cl是一種均勻顆粒、高品質，一型強鹼性陰離子交換樹脂。

苯乙烯/二乙烯苯共聚合體 官能基 -N (CH3)3 物理形態 不溶性﹐白色透明顆粒

出貨時之離子型態 氯離子型

含濕比率 49到55%(氯型)

比重 1.06到1.08(氯型)

包裝密度 670克/公升(氯型)

均勻係數 ?1.25 顆粒平均直徑 600-800um 細微顆粒含量 <0.425mm: 0.5%max

粗顆粒含量 >0.850mm: 5%max

可用於所有的水處理設備應用。經過”最佳化”設計的AMBERJET 4200Cl其顆粒的均勻性可適用於工業設備。當與AMBERJET 1200Na或1200H配合時，亦可用於混床系統。AMBERJET 4200Cl可直接取代傳統的凝膠型陰離子交換樹脂，置於新設的桶槽及即有設備桶槽的樹脂更換。