陰離子交換樹脂的交換容量該如何計算

  在上一篇文章中森納特廠家給我們普及了陰離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)介紹知識匯總，我們只知道了陰離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)組成成分也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，我們還應(yīng)該把握住陰離子交換樹脂的用量情況，才能更合理的使用陰離子交換樹脂。
     陰離子交換樹脂進(jìn)行離子交換反應(yīng)的性能，表現(xiàn)在它的“離子交換容量”，即每克干樹脂或每毫升濕樹脂所能交換的離子的毫克當(dāng)量數(shù)，meq/g（干）或 meq/mL（濕）；當(dāng)離子為一價時，毫克當(dāng)量數(shù)即是毫克分子數(shù)（對二價或多價離子，前者為后者乘離子價數(shù)）。它又有“總交換容量”、“工作交換容量”和“再生交換容量”等三種表示方式。
1、總交換容量，表示每單位數(shù)量（重量或體積)樹脂能進(jìn)行離子交換反應(yīng)的化學(xué)基團(tuán)的總量。
2、工作交換容量，表示樹脂在某一定條件下的離子交換能力，它與樹脂種類和總交換容量，以及具體工作條件如溶液的組成、流速、溫度等因素有關(guān)。
3、再生交換容量，表示在一定的再生劑量條件下所取得的再生樹脂的交換容量，表明樹脂中原有化學(xué)基團(tuán)再生復(fù)原的程度。
一般按900-1000mmol/L，或許會有一些用戶對這個“摩爾當(dāng)量”理解起來有些困難，下面我以軟化水舉例說明如下：
假設(shè)原水硬度（以碳酸鈣計）為：300 mg/L
陰離子交換樹脂工作交換容量：900mmol/L
如果要計算1立方樹脂可以處理多少原水，那么先將原水硬度換算成摩爾濃度：
1）碳酸鈣計硬度濃度300 / 二分之一個碳酸鈣分子量50 = 6 mol
（取二分之一個碳酸鈣分子量，是因為鈣離子為2價，而軟化樹脂是用1價Na離子置換）
2）900 / 6 =150立方 也即每立方樹脂能處理150噸軟化水。
    在實際使用中，陰離子交換樹脂的交換容量包括了吸附容量，但后者所占的比例因樹脂結(jié)構(gòu)不同而異。現(xiàn)仍未能分別進(jìn)行計算，在具體設(shè)計中，需憑經(jīng)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，并在實際運行時復(fù)核之。陰離子交換樹脂交換容量的測定一般以無機(jī)離子進(jìn)行。這些離子尺寸較小，能自由擴(kuò)散到樹脂體內(nèi)，與它內(nèi)部的全部交換基團(tuán)起反應(yīng)。而在實際應(yīng)用時，溶液中常含有高分子有機(jī)物，它們的尺寸較大，難以進(jìn)入樹脂的顯微孔中，因而實際的交換容量會低于用無機(jī)離子測出的數(shù)值。這種情況與樹脂的類型、孔的結(jié)構(gòu)尺寸及所處理的物質(zhì)有關(guān)。