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有机物对阳离子交换树脂的污染的问题

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有机物对阳离子交换树脂的污染的问题

   有机物对阳离子(ion)交换树脂的污染的问题  阳离子交换树脂,一种化学物质,主要用于制造精糖(SUGAR)和高级食用(edible)糖浆的提纯。阳离子交换树脂离子交换树脂一般呈现多孔状或颗粒状,其大小约为0.5~1.0mm。离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。阴离子交换树脂这类树脂含有强碱性基团,如季胺基(亦称四级胺基)-NR3OH(R为碳氢基团),能在水中离解出OH-而呈强碱性。  树脂受到有机物污染的报道,曾经对凝结(condensation)水处理系统(system)混床中的阳离子交换树脂受到有机物污染的情况(Condition)进行了研究(research),发现阳离子交换树脂交换能力的下降与阴离子交换树脂在运行中所释放(release)出来的低分子量聚合物(高分子化合物)有关,正是这些低分子量的聚合物污染了阳离子交换树脂,并测量(cè liáng)了混床中不同形态的阴离子交换树脂对于阳离子交换树脂传质系数的影响(influence),为了证明是否是由阴树脂中残留的含氮的低相对分子质量(Mass)的聚合物污染了阳树脂,等人曾经使用(use)了X射线光电子能谱对新旧树脂进行了分析(Analyse)测试(TestMeasure)。结果表明这些低分子聚合物确实污染了阳树脂。对于被有机物污染的树脂可以使用氧(Oxygen)化型药剂如H2O2和Na2O2等将树脂上吸附的有机物分解成易溶于水的物质而从树脂上脱离下来。混床再生(regeneration)后阴树脂对阳树脂交换能力的影响 阳树脂 阴树脂(起始形态) 阳树脂传质系数/(10 -4 m·s -1 ) 钠(Sodium)型阳树脂 胺型阳树脂 单个阳床   1.8 2.1 混床(1:1) 大孔型树脂(Cl - ) 1.6 1.9 混床(1:1) 大孔型树脂(OH - ) 1.5 1.8 混床(1:1) 凝胶型树脂(Cl - ) <0.1 1.2 注:混床(1:1) 表示混床中阴阳树脂的体积比为1:1。  判断树脂受到有机物污染的标准  有机物对阳离子交换树脂的污染,对有机物污染阳离子交换树脂进行的研究表明,水中的溶合性有机物主要是依靠范德华力吸附在阳离子交换树脂上。此时所吸附的基本上是酸(Acerbity)性基团的有机物,而这些有机物在水中的溶解性有机物中占主要成分。  程度可以采用如下的方法(method):在试管中加人受到污染的树脂,树脂的体积约为试管体积的三分之一,然后在试管中加入约五分之四试管体积的10%的食盐水(Salt water),振荡试管5min,将盐水倾去,重复这一过程3至4次,在将最后一次的盐水倾去后,再加入约五分之四试管体积的10%的食盐水,保持树脂和此食盐水接触(touch)5-10min,期间要不断地振荡试管。通过(tōng guò)观察( observe)食盐水颜色(color)的深浅来判断树脂受到有机物污染的程度。 树脂受有机物污染的判断 浸泡后食盐水的颜色 树脂被污染程度 无色 没有污染 淡黄色 轻度污染 琥珀色 中度污染 棕色 严重污染 深棕色或黑色 极严重污染。  阳离子交换树脂是以苯乙烯和二乙烯苯聚合, 经硫(化学符号:S)酸磺化而制得的聚合物。 生产(Produce)过程中不含有明 胶及其它任何动物提取物。阳离子交换树脂遇水可将其本身的某一种具有活性的离子和水中某电离子相互交换,即发生置换反应,去除水中可溶解的离子。阳离子交换树脂有粉状和球状,都是人工合成的。

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