除重金屬螯合樹脂的選擇性與交換能力

　　離子交換樹脂的選擇性與規律性

　　由于離子交換樹脂對于水中各種離子吸著(或吸附)的能力不相同，對于其中一些離子很容易被吸著，而對另一些離子卻很難吸著。被樹脂吸著的離子，在再生的時候，有的離子很容易被置換下來，而有的卻很難被置換。離子交換樹脂的上述這種性能稱之為選擇性。樹脂的選擇性在實際水處理運行中，將影響離子交換過程和樹脂的再生過程。離子交換樹脂的選擇性有其一定的規律性，例如，水中離子載的電荷越大，就越易被離子交換樹脂吸著。反之，如果離子的電荷越小，就越不容易被吸著，如二價的離子比一價的離子更易被吸著。但如果離子載有相同的電荷時，原子序數大的元素所形成的離子的水合半徑小，就容易被離子交換樹脂所吸著。在含鹽量不太高的水溶液中，常見離子的選擇性次序為：

離子交換樹脂

　　1、對于強酸性陽離子交換樹脂：Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+≈NH4+>Na+>H+>Li+。

　　2、對于強堿性陰離子交換樹脂：SO42->NO3->Cl->OH->F->HCO3->HsiO3-。

　　3、對于弱酸性陽離子樹脂：H+>Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>Li+。

　　4、對于弱堿性陰離子交換樹脂：OH->SO42->NO3->PO43->Cl->HCO3->HsiO3-。但必須指出，選擇性能還與離子交換樹脂的活性基團有關。

離子交換樹脂

　　失效樹脂可以通過再生重新獲得交換能力

　　為了說明上述問題，以Na型樹脂交換水中Ca2+，制取軟化水來加以說明。當把含有Ca2+的水通入Na型離子交換樹脂時，Na型樹脂即吸著水中的Ca2+，并把本身含有的Na+釋放出來：2Rna+Ca2+→R2Ca+2Na+交換反應的結果，除去了水中的Ca2+。

　　當上述交換反應達到平衡時，根據質量作用定律，可得出：KNaCa=式中KNaCa—平衡常數；[R2Ca]、RNa]—分別表示反應達到平衡時，樹脂中Ca2+，Na+的濃度，mol/L；[Ca2+]、[Na+]—分別表示反應達到平衡時，水中的Ca2+，Na+濃度，mol/L。當運行到出水中Ca2+含量開始上升時，表示樹脂失效了。

離子交換樹脂

　　為了使樹脂重新獲得交換能力，就要用NaCl對樹脂進行再生：2NaCl+R2Ca→2Rna+CaCl2。此時，盡管KNaCa>1，不利于樹脂的再生，但由于再生時，NaCl的濃度很高，而Ca2+的濃度又很小，就可以使再生反應進行下去。所以在化學水處理中，就是通過提高再生劑的濃度，反復利用離子交換平衡的移動，使失效的樹脂重要獲得交換能力。