离子交换树脂水量计算
强碱型阴离子交换树脂的制备及交换量的测定
实验2-5强碱型阴离子交换树脂的制备及其交换量的测定一、实验目的1. 通过苯乙烯和二乙烯苯的共聚物进行氯甲基化反应，进而进行胺化反应，学习制备功能高分子 的另一个方法。
2. 学习基准型树脂的制备、含水量的测定及交换容量等参数的测定方法。
3. 学习离子交换树脂的一个实际应用方法 一一混合床的使用。
二、实验原理用苯乙烯与二乙烯苯的共聚小球， 利用苯环的性质， 以ZnCl 2为催化剂进行Fredel-Crafts 反应，得 到主要在苯环对位上氯甲基化的共聚物。
然后利用氯甲基上的活泼氯与胺进行胺基化反应，就可以得 到碱度不同的各种阴离子交换树脂。
如果胺化后得到的是伯、仲、叔胺树脂，称为弱碱型阴离子交换 树脂，如果胺化后，得到的是季胺树脂，则称为强碱型阴离子交换树脂。
强碱型阴离子交换树脂有两 种类型，用三甲胺进行胺化得到的是I 型强碱性阴离子交换树脂。
它在应用上由于碱性过强，对0H -离子的亲合力小，用 NaOH 再生时，再生效率低。
用二甲基乙醇胺进行胺化，得到的是n 型强碱性阴 离子交换树脂。
n 型强碱树脂比I 型强碱树脂碱性降低，但再生效率提高。
本实验用三甲胺进行胺化， 得到I 型强碱性阴离子交换树脂，并进行基准型树脂的制备，交换容量等参数的测定和应用实验。
1. 聚合反应聚合反应参看实验 2-4。
2. 氯甲基化反应 CH 2CI3. 季胺化反应CH 2N (CH 3) Cl三、实验仪器和试剂三口瓶， 电动搅拌器，烧杯，标准筛，回流冷凝管，交换柱，玻璃砂芯漏斗，滴定管，移液管， 称量瓶苯乙烯，二乙烯苯，溶剂汽油，过氧化苯甲酰 （BPO ），明胶，氯甲基甲醚，ZnCI 2,三甲胺盐酸盐,NaOH （2O%） , 1 M 无水硫酸钠溶液四、实验步骤 1. 树脂的制备（1）苯乙烯-二乙烯基苯（St-DVB ）共聚小球的制备在500mL 三口瓶中加入170 mL 蒸馏水，0.9g 明胶，数滴0.1%次甲基蓝水溶液，调整搅拌片的位 置，使搅拌片上沿与液面平。
离子交换树脂含水量测定方法
本标准适用于在105～110℃下连续干燥而不发生化学变化的离子交换树脂含水量的测定。
1原理将吸收了平衡水量的离子交换树脂样品，用离心法除去颗粒外部水分后，称取一定量的样品，用烘干法除去内部水分，由质量的减少计算树脂的含水量。
2仪器和设备2.1玻璃离心过滤管：如右图。
2.2电动离心沉淀机：0～4000r/min(可调)；50mL离心管4支。
2.3烘箱：最高温度200℃，温度波动±2℃。
2.4架盘天平：感量0.1g，最大称量100g。
2.5干燥器：φ250mm，内放硅胶干燥剂。
2.6称量瓶：φ50mm×30mm。
2.7秒表：分度0.02s。
2.8分析天平：感量0.1mg。
3试验步骤3.1取样按GB5475—85《离子交换树脂取样方法》进行。
3.2试样的预处理按GB5476—85《离子交换树脂预处理方法》进行。
需要将树脂转为某一型态时，可将相应的电解质溶液通过上述预处理后的样品。
3.3将预处理好的树脂样品5～15mL装入离心过滤管内，在另一对称管内装入某一样品或水，然后放在架盘天平两边称量，用电导率(25℃)小于2μS/cm的少量纯水调整至两管质量相同。
3.4将离心过滤管放至电动离心沉淀机内，在2000±200r/min下离心5min，用秒表计时。
3.5取出离心过滤管，将样品倒入称量瓶内，盖严。
注：取出离心过滤管时，应防止分离出来的游离水重新进到树脂层中。
3.6在已恒重的两个称量瓶中分别称入上述树脂样品0.9～1.3g，准确至1mg。
3.7将称量瓶敞盖放入烘箱中，在105±3℃下烘2h。
3.8在烘箱中，将称量瓶盖严，取出置于干燥器内，冷却至室温(约20～30min)，在分析天平上称量。
4结果计算离子交换树脂含水量X(%)按下式计算：式中m1——空称量瓶的质量，g；m2——烘干前称量瓶和树脂样品的质量，g；m3——烘干后称量瓶和树脂样品的质量，g。
两次测定值之差不得大于0.29%，取两次测定值的算术平均值为测定结果。
离子交换柱设计计算公式
离子交换柱设计计算公式离子交换柱设计计算公式（1）计算交换柱处理负荷 G=Q（C—Cp）G—处理负荷 mol/hQ—处理水量 m3/hC—进水浓度mol/m3Cp—出水浓度mol/m3（2）计算所需树脂的总体积▽＝ＧＴ／ＥＯ▽＝树脂总体积m3T＝树脂再生周期hEO＝工作交换容量mol/m3（3）设计离子交换柱的直径D＝√（４Q/πV）D—离子交换柱直径mV—处理液在柱内流速m/h（4）计算离子交换柱高度h=4▽/(D2π)3.3.1h—树脂层高度mＨ—离子交换柱高度m Ｈ＝h(1+α)α—树脂清洗时膨胀率可按４０％－５０％考虑（5）离子交换再生液的计算再生剂的用量Ｍ＝q0E0▽M—再生剂的用量gQ0—再生剂耗量g/mol▽—饱和树脂的体积m3再生液的体积▽I=M／Ci▽I—在一定浓度下的再生液的体积LCi—再生液中所含再生剂的浓度g/l整个处理过程发生的化学反应（Na型阳离子交换柱）去除 2R—COONa＋M2+←→（R—COO）2M＋2Na+式中 M2=Ni2+,Cu2+,Zn2+,Pb2+,Co2+等再生（R—COO）2M＋2HCl←→2R—COOH＋MCl2转型 R—COOH＋NaOH←→R—COONa＋H2O采用弱酸双阳柱全饱和流程离子交换柱应去除的金属离子的物质的量，考虑到出水中金属离子的含量比较少（Cp≈0）Ni2+（220mg/L）物质的量浓度为C （1/2Ni2+）=7.48mmol/L Cu2+ (80mg/L)物质的量浓度为C （1/2Cu2+）=2.52mmol/LCo2+ (20mg/L)物质的量浓度为C （1/2Co2+）=0.59mmol/LFe3+ (10mg/L) 物质的量浓度为C （1/3Fe3+）=0.19mmol/LPb2+ （10mg/L）物质的量浓度为C （1/2Pb2+）=.1.035mmol/L Zn2+ (20mg/L) 物质的量浓度为C （1/2Zn2+）=.0.62mmol/L 合计 12.435mmol/L每日应去除金属离子负荷为G=Q（C—Cp）=700m3/d×(12.435—0)mmol/L=8704.5mol/d3.3.2计算Na型阳离子交换树脂交换塔所需树脂的体积，该弱酸阳树脂工作交换容量E0=1500mol/m3,决定树脂再生周期T=2d,所需树脂的体积▽＝ＧＴ／Ｅ0=(8704.5mol/d×2d)/1500mol/m3=11.606m3计算交换塔尺寸设交换塔直径D=1800mm(1.8m) 则树脂层厚度为h=4▽/(D2π)=(11.606m3×4)/(π×1.82)=4.6ma—考虑反冲洗时树脂的膨胀率α=50℅ 所以交换塔高Ｈ＝h(1+α)=4.6×（1+50℅）=6.84m采用2柱串联，则每柱的树脂深度为6.84/2=3.42m3.3.3计算交换塔阳树脂再生时的耗酸量，查表得HCL的再生剂耗量为 q0=50g/mol再生一次所需的酸量（M）为：Ｍ＝q0E0▽=50g/mol×1500mol/m3×11.606m3=870450g表见标注1如配成5％浓度的盐酸，查表得每升含盐酸质量51.2g，即浓度Chcl=51.2g/L.故所需5％的盐酸再生液体积：▽HCL=M/CHCL=870450g/(51.2g/l)=17000L再生周期为12h。
实验二 离子交换树脂..
• 1. 实验目的和要求 • 1.1 通过实验，加深对离子交换树脂的重要性能之一总交换容量 的认识。 • 1.2 熟悉静态法和动态法测定总交换容量的操作方法。 • 2. 实验原理 • 氢型阳离子交换树脂与碱作用时，生成水，为不可逆反应，故可 用静态法测定总交换容量： • RH+NaOH→RNa+H2O • 羟型阴离子交换树脂不稳定，遇热易分解，会使含量测不准，应 采用Cl型树脂，当它与Na2SO4作用时，生成氯化钠： • R≡(NHCl)2+Na2SO4——R（≡NH）2SO4+2NaCl • 为可逆反应，故应采用动态法操作，滴定流出液氯离子含量来测 定其总交换容量。
• 称取71.01g无水Na2SO4固体，用蒸馏水溶解后稀释至1L。
• 5.1. 5、0.15mol/LNaOH标准溶液 • 称取6.0g固体NaOH，用蒸馏水溶解后稀释至1L。
• 标定：分别精确称取预先在1050C烘箱烘至恒重的邻苯 二甲酸氢钾0.5~0.6g于1只锥形瓶中，加蒸馏水70mL溶 解，加酚酞指示剂2~3滴，以配好的NaOH溶液滴定至 出现粉红色为滴定终点，记下消耗的NaOH溶液体积V （mL），按下式计算浓度： • • CNaOH = m/ Mr*1000/V m——称取的邻苯二甲酸氢钾质量（g）
• 标定氢氧化钠溶液时，可用 基准物KHC8H4O4，也可用 盐酸标准溶液作比较。试比 较此两种方法的优缺点。 • KHC8H4O4标定NaOH溶液 的称取量如何计算？为什么 要确定0.4~0.6g的称量范围， 为什么？
• 5.1 .7 0.05mol/LHCl标准溶液 • 量取4.2mL浓HCl，用蒸馏水稀释至1L。 • 标定：分别吸取上述已标定好的NaOH标准溶液 10mL于2只锥形瓶中，加2滴甲基橙指示剂，用 已配好的HCl溶液滴定至出现橙红色为终点，记 下消耗的HCl溶液体积VHCl（mL）,按下式计算 HCl的浓度CHCl：
离子交换计算书
2--3 1--2
7.63 11.45
Ca2+ 阳 Mg2+
Na+
进 0.15 mg/l
0.06 mg/l 1.23 mg/l
水 0.01 meq
0.01 meq 0.05 meq
离 K+
0 mg/l
0 meq
NH4+ 子 Ba2+
Total
mg/l
mg/l 1.44
0 meq
0 meq 0.07 meq
阴树脂工作交换容
量
eq/m3 300
二、 设备计算
设备直径φ= 工1800
个
1
个
1
三、 树脂填量的计算
阳树脂层高
mm 500
阴树脂层高
mm 1300
单台阳树脂体积量 m3
单台阴树脂体积量 m3
1.27 3.31
四、 再生周期的计算 阳树脂再生周期 阴树脂再生周期 计算结果 混床再生周期
5
置换
m3
正洗阳树脂水量
m3
正洗阴树脂水量
m3
单台交换器总耗量 m3
耗水量占进水量的比
例
%
七 耗气量计算 设计条件
空气压力p=
kg/cm2 1
空气强度q= 混合时间t=
Nm3/m2 min 3 min 1.5
空气流量Q=
Nm3/mi n
单台交换器空气耗量 m3
12.72 7.63 16.54 51.21 0.47
阳树脂再生周期 天 阴树脂再生周期 天
混床再生周期
天
2.54 6.62 2.04 4.63
3.79 4.92
3.79
离子交换设备设计计算(有公式)
全自动软水器设计指导手册（附设计公式）目录一、总述 (1)1. 锅炉水处理监督管理规则 (1)2. 离子交换树脂内部结构 (1)3. 钠离子交换软化原理及特性: (2)4. 水质分析测试内容 (2)•PH值(Potential of Hydrogen) (2)•总溶解固体(TDS --TOTAL DISSOLVED SOLIDS) (2)•铁含量(IRON) (2)•锰 (3)•硬度值(HARDNESS) (3)•碱度 (3)•克分子(mol) (3)•当量 (4)•克当量 (4)•硬度单位 (4)•我国江河湖泊水质组成 (6)二、全自动软水器 (6)三、影响软水器交换容量的因素 (8)1. 流速(gpm/ft，m/h) (8)2. 水与树脂的接触时间：（gpm/ft3） (8)3. 树脂层的高度 (9)4. 进水含盐量 (10)5. 温度 (12)6. 再生剂质量(NaCl) (12)7. 再生液流量 (13)8. 再生液浓度 (14)9. 再生剂用量 (15)10. 树脂 (15)四、自动软水器设计 (15)1. 软水器设备应遵循的标准 (15)2. 全自动软水器主要参数计算 (16)1) 反洗流速的计算: (16)2) 系统压降计算 (16)3. 软水器设计计算步骤 (16)计算示例 (18)一、总述1.锅炉水处理监督管理规则第三条锅炉及水处理设备的设计、制造、检验、修理、改造的单位，锅炉及水处理药剂、树脂的生产单位，锅炉房设计单位，锅炉水质监测单位、锅炉水处理技术服务单位及锅炉清洗单位必须认真执行本规则。
第九条锅炉水处理是保证锅炉安全经济运行的重要措施，不应以化学清洗代替正常的水处理工作。
第十条生产锅炉水处理设备、药剂和树脂的单位，须取得省级以上(含省级)安全监察结构注册登记后，才能生产。
第十一条未经注册登记的锅炉水处理设备、药剂和树脂，不得生产、销售、安装和使用。
第十四条锅炉水处理设备出厂时，至少应提供下列资料:1.水处理设备图样(总图、管道系统图等);2.设计计算书;3.产品质量证明书;4.设备安装、使用说明书;5.注册登记证书复印件。
离子交换树脂综合知识
离子交换树脂综合知识1树脂的储存和运输1、离子交换树脂在长期储存中，或需在停用设备内长期存放，强型树脂（强酸性和强碱性树脂）应转为盐型，弱型树脂（弱酸性和弱碱性树脂）可转为相应的氢型或游离胺型，也可转变为盐型，以保持树脂性能的稳定。
然后浸泡在洁净的水中。
停用设备若须将水排去，则应密封，以防树脂中水份散失。
2、离子交换树脂内含有一定的平衡水份，在储存和运输中应保持湿润，防止脱水。
树脂应储存在室内或加遮盖，环境温度以5°C-40°C为宜。
袋装树脂应避免直接日晒，远离锅炉、取暖器等加热装置，避免脱水。
若发现树脂已有脱水现象，切勿将树脂直接放于水中，以免干树脂遇水急剧溶胀而破碎。
应根据其脱水程度，用10%左右的食盐水慢慢加入到树脂中，浸泡数小时后用洁净水逐步稀释。
3、当环境温度在0°C或以下时，为防止树脂因内部水份结冰而崩裂，应做好保温措施，或根据气温条件，将树脂存于相应浓度的食盐水中，防止冰冻。
若发现树脂已被冻，则应让其缓慢自然解冻，切不可用机械力施于树脂。
食盐溶液浓度与冰点的关系如下表：4、长期停用而放置在交换器内的树脂，为防止微生物（如藻类、细菌等）对树脂的不可逆污染，树脂在停用前须彻底反洗，以除去运行时积聚的悬浮物质，并注意定期冲洗和换水。
或彻底反洗后采用以下措施：阴树脂：用3倍树脂体积的10%NaCl+2%NaOH混合液分两次通过树脂层，每次静止浸泡数小时，然后将其排去。
如有必要，在重新启动前用2倍树脂体积的0.2%过氧化氢（H2O2）溶液淋洗树脂层。
阳树脂：在阳离子交换器及管系内可充入0.5%的甲醛溶液，并在停用期间保持此浓度。
也可用食盐水浸泡。
在设备重新启动前用0.2%过氧化氢或0.5%甲醛溶液淋洗。
2树脂的预处理在离子交换树脂的工业产品中，常含有少量的有机低聚物及一些无机杂质。
在使用初期会逐渐溶解释放，影响出水水质或产品质量。
因此，新树脂在使用前必须进行预处理，具体方法如下：1、树脂装入交换器后，用洁净水反洗树脂层，展开率为50-70%，直至出水清晰、无气味、无细碎树脂为止。
聊城离子交换树脂计算
聊城离子交换树脂计算聊城离子交换树脂计算离子交换树脂计算是化学和生化学研究中重要的一环。
聊城离子交换树脂是离子交换树脂的一种，具有很好的离子交换性能，广泛应用于化学分析和工业制品的生产中。
本文将介绍离子交换树脂的基本原理，聊城离子交换树脂分类及其分析计算方法。
离子交换树脂离子交换树脂是一种用于去除或分离无机离子或分子的多孔材料。
它们是一类高分子聚合物材料，交换基部分的化学性质在树脂中扮演着关键角色。
这种化学性质能改变离子交换树脂的交换容量和选择性。
离子交换树脂具有高选择性和高交换速率的特点，已广泛应用于各个领域中。
离子交换树脂由两种交换基构成：酸性基和碱性基。
酸性基只能去除阳离子，如H+，Al3+和Fe3+，而碱性基只能去除阴离子，如OH-。
离子交换树脂可以在树脂床中进行，其形式通常为柱形或球形，其取决于生产需求和应用场景。
聊城离子交换树脂聊城离子交换树脂是一种高选择性的离子交换树脂，其中常用的两种类型为H+-型和OH--型。
H+-型树脂去除阳离子，OH--型去除阴离子。
这两种树脂可以在聊城离子交换树脂工厂中生产。
在生产H+-型树脂时，基础物质是琼脂酸。
在生产OH--型树脂时，基础物质是三甲胺。
聊城离子交换树脂的应用场景包括水处理、药物生产、食品加工和化妆品生产等。
特别是在水处理中，这种树脂已成为去除自来水中不必要离子的有效方法之一。
计算方法聊城离子交换树脂的计算方法如下：1.交换容量计算：是离子交换树脂的一个关键参数，用于计算离子交换树脂上交换基的数量。
交换容量依赖于树脂交换基能够吸附的离子密度。
交换量可以通过滴定草酸或其他化学方法进行测量。
2.用树脂进行去除：聊城离子交换树脂的应用市场之一是水处理。
根据水的pH值，可以确定什么样的聊城离子交换树脂需要使用。
如果水的pH值高于7，则可以使用H+-型树脂，因为H+-型树脂可以去除多余的阳离子。
同样，如果水的pH值低于7，则可以使用OH--型树脂，因为OH--型树脂可以去除多余的阴离子。
钠型阳离子交换树脂含水量测定方法
钠型阳离子交换树脂是一种常用的离子交换树脂，在水处理、化工等领域有着广泛的应用。
而测定树脂含水量是非常重要的，因为它直接影响着树脂的吸附性能和使用寿命。
本文将介绍几种测定钠型阳离子交换树脂含水量的方法，希望对相关研究和生产工作有所帮助。
一、烘干法烘干法是一种简单直观的测定方法，适用于一般情况下的含水量测定。
具体步骤如下：1. 取一定质量的树脂样品放入烘箱中，以100℃左右的温度进行烘干，直至质量基本不再发生变化为止。
2. 记录烘干前后的树脂质量差，根据质量差和原始质量的比值计算出树脂的含水量。
烘干法简单易行，但存在一定的局限性。
由于树脂在高温下容易发生结构变化，因此在一些特殊情况下，烘干法的准确性和可行性不足以满足要求。
二、滴定法滴定法是一种较为精确的测定方法，适用于对树脂含水量有较高要求的情况。
具体步骤如下：1. 取一定质量的树脂样品放入烘箱中进行烘干，烘干后将样品取出放入密封容器中。
2. 在密封容器内注入干燥剂，使容器内的空气相对湿度降至较低水平。
3. 在密封容器内采用滴定管装入一定体积的水，通过对树脂样品进行水滴加入，直至不再吸收水份。
4. 记录加入的水的体积，根据加入的水的量和树脂的质量计算出树脂的含水量。
滴定法由于采用了密闭环境和水滴加入的方式，因此可以更准确地测定树脂的含水量。
但是滴定法也存在一定的局限性，比如操作时间长、测定过程受环境因素影响等。
三、红外光谱法红外光谱法是一种非常精密的测定方法，适用于对树脂含水量有非常高要求的情况。
具体步骤如下：1. 取一定质量的树脂样品进行切割和研磨，制备成适宜的样品试片。
2. 利用红外光谱仪对样品试片进行分析，通过红外光谱图谱的变化，可以判断树脂中的水分含量。
红外光谱法由于采用了高精度的仪器和分析方法，因此可以更准确地测定树脂的含水量。
但是红外光谱法也存在一定的局限性，比如对仪器要求高、操作难度大等。
钠型阳离子交换树脂含水量的测定方法有多种，每种方法都有其适用的情况和局限性。
实验六 静态法测定阳离子交换树脂的总交换容量
量。
Ｒ（＝ＮＨＣｌ）２＋Ｎａ２ＳＯ４=Ｒ（＝ＮＨ）２ＳＯ４＋２ＮａＣｌ
滴定流出液中Ｃｌ－含量来测定其总交换容量。
三、试剂与器材
1、试剂： 1mol/L NaOH、1mol/L HCl、0.1ＮＮａＯＨ标准溶液、0.1
ＮＨＣｌ标准溶液、甲基橙指示剂、７３２型阳离子交换树 脂 2、器材： 酸式滴定管、精密天平、烘箱、烧杯、量筒、布氏漏斗及抽 滤装置、250ml三角瓶
蛋白质的多电荷与多个交换中心结合
离子交换树脂的预处理
常用预处理方法有：
物理处理：水洗、过筛，去杂，以获得粒度均匀的树脂颗 粒；
化学处理：转型（氢型或钠型）
阳离子树脂（中性）： 酸（水）—碱（水）—酸（水）
阴离子树脂 :
碱（水）—酸（水）—碱（水）
实验内容
一、目的要求 1、通过实验加深对离子交换树脂的重要性能之一—总交换
实验六 静态法测定阳离子交换树脂的 总交换容量
概述
离子交换树脂是一类带有功能基的网状 结构的高分子化合物，它由不溶性的三维空间网 状骨架、连接在骨架上的功能基团和功能基团上 带有相反电荷的可交换离子三部分构成。
离子交换树脂可分为阳离子交换树脂、 阴离子交换树脂和两性离子交换树脂。
离子交换树脂基体的组成
总交换容量（meq/克干树脂）
总交换容量（meq/克干树脂）＝ 50N1 5N2V2 G(1W )
其中：G―――湿树脂总量（克） W―――树脂含水量 N1―――0.1N V2―――0.1N HCl标准溶液的用量（mL）
w% w1 w2 100% w1
２．静态法测定７３２离交树脂交换量
（１）精确称取处理好并抽干的氢型阳离子树脂 １克，１ ０５℃下烘干至恒重，按下式计算含水量
树脂工作交换容量
树脂工作交换容量1. 什么是树脂工作交换容量？树脂工作交换容量是指树脂在特定条件下能够吸附和交换的溶质量。
树脂是一种高分子化合物，具有交换离子的能力，可以与水中的离子进行吸附和交换。
树脂工作交换容量是衡量树脂交换能力的重要指标，它影响着树脂在水处理、化工、环保等领域的应用。
2. 树脂工作交换容量的测定方法树脂工作交换容量的测定方法主要有静态法和动态法两种。
2.1 静态法静态法是通过将一定质量的树脂与一定体积的溶液接触一段时间后，测定溶液中离子浓度的变化来计算树脂的工作交换容量。
具体步骤如下：1.准备一定质量的树脂和一定体积的溶液，将它们放入一个容器中。
2.让树脂和溶液充分接触一段时间，通常为数小时至数天。
3.取出树脂，将溶液进行离心或过滤，测定溶液中离子的浓度变化。
4.根据离子浓度的变化计算树脂的工作交换容量。
2.2 动态法动态法是通过将溶液以一定流速通过一定量的树脂床层，测定进出溶液中离子浓度的变化来计算树脂的工作交换容量。
具体步骤如下：1.准备一定质量的树脂和一定体积的溶液，将溶液以一定流速通过树脂床层。
2.在一段时间内，定时取样，测定进出溶液中离子浓度的变化。
3.根据离子浓度的变化和流量计算树脂的工作交换容量。
3. 影响树脂工作交换容量的因素树脂工作交换容量受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：3.1 树脂类型不同类型的树脂具有不同的交换能力，其工作交换容量也会不同。
常见的树脂类型包括阴离子交换树脂、阳离子交换树脂和混床树脂等。
3.2 树脂孔隙结构树脂的孔隙结构对其工作交换容量有着重要影响。
孔隙结构越发达，树脂的表面积越大，与溶液中离子的接触面积也就越大，从而提高了树脂的工作交换容量。
3.3 溶液pH值溶液的pH值会影响树脂的交换能力。
一般来说，阴离子交换树脂在酸性条件下交换能力较强，而阳离子交换树脂在碱性条件下交换能力较强。
3.4 温度温度对树脂的工作交换容量也有一定影响。
一般情况下，温度升高会提高树脂的交换速率，从而增加工作交换容量。
离子交换树脂总交换容量的测定
实验离子交换树脂总交换容量的测定一、实验目的1、通过实验，加深对离子交换树脂的重要性能之一—总交换容量的认识。
2、熟悉静态法和动态法测定总交换容量的操作方法。
二、实验原理离子交换树脂是一种高分子聚合物的有机交换剂，具网状结构，在水、酸、碱中难溶，对有机溶剂、氧化剂、还原剂及其它化学试剂具有一定的稳定性，对热也比较稳定。
在离子交换树脂的网状结构的骨架上，有许多可以与溶液中离子起交换作用的活性基团，例如-SO3H、-COOH、=NOH等。
离子交换树脂根据其基团的种系分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂，树脂中的化学活性基团的种系决定了树脂的主要性质和种系。
首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂，它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行交换。
阳离子树脂有分为强酸性和弱酸性，阴离子交换树脂又分为强碱性和弱碱性两系。
离子交换树脂主要性能参数包括：含水量，膨胀度，密度，交换容量，滴定曲线等。
交换容量Q是表征树脂性能的重要数据，用单位质量干树脂或者单位体积湿树脂所能吸附的一价离子的毫摩尔数来表示。
732#（001×7）系强酸性阳离子交换树脂（强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂——一种磺酸化苯乙烯系凝胶型强酸性阳离子交换树脂，不溶于水，不溶于酸和碱的稀释液，适合用于软化剂顺向再生纯化系统）与碱作用生成水为一不可逆反应，故可用静态法测定总交换量：RH+NaOH→RNa+H2O；用标准HCl滴定剩余NaOH含量来测定总交换容量。
用动态法测定方法是将732#树脂按称量要求装柱，用盐与树脂上的可交换离子即H+交换，交换下的氢离子用标准的氢氧化钠滴定，可测定总交换容量。
本实验采用静态法和动态法测定732#树脂的总交换容量。
三、试剂与材料阳离子交换树脂732#（H型）饱和食盐水、2%-4%NaOH、5%HCl 、0.1M NaOH标准溶液、0.1M HCl标准溶液、0.5M Na2SO4溶液、0.1%甲基橙指示剂、0.2%酚酞乙醇指示剂。
实验一 离子交换树脂总交换容量的测定
实验原理
强酸性阳离子交换树脂（强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂是 一种磺酸化苯乙烯系凝胶型强酸性阳离子交换树脂，不溶于 水，不溶于酸和碱的稀释液，适合用于软化剂顺向再生纯化 系统）与碱作用生成水为一不可逆反应，故可用静态法测定 总交换量：RH+NaOH→RNa+H2O；用标准HCl滴定剩余 NaOH含量来测定总交换容量。
注意事项
实验所用的玻璃仪器注意用蒸馏水冲洗干净； 装柱前，在柱子底部加入少许棉花，防止树脂堵塞出口； 装柱时应注意防止树脂混入气泡； 装柱后，要保持液面超过树脂面，不能让柱中水流干或溢
出； 为防止加试液时，树脂被冲起，在上面也铺少许棉花； 交换时，要注意经常检查流出液的pH； 实验完毕，将树脂统一回收，以便再生，取出玻璃棉，将
实验中使用的是国产 732 型阳离子交换树脂，它是强酸 型阳离子交换树脂，含有的活性基团是 SO3H ( 磺酸基 ), 其中的 H+可被溶液中的阳离子交换。
实验原理
对阳离子的吸附 高价离子通常被优先吸附，而低价离子 的吸附较弱。在同价的同类离子中，直径较大的离子的被 吸附较强。一些阳离子被吸附的顺序如下： Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+
实验步骤 (动态法)
2. 装柱 称取树脂约10 g置于小烧杯中，加入少量去离子水。
在层析柱中加入约1/4柱体积的去离子水，然后将所有的树 脂小心倒入柱中，装柱时应注意不使树脂层中有气泡存在 （可用吸耳球一边装柱一边轻轻敲击柱子外侧，防止混入 气泡），控制柱底水流出速度（恒定，约2 mL/min左右）， 要保持液面高于树脂表面，不能让柱中水流干或溢出。为 防止之后的加试液时，树脂被冲起，在上面也铺一层棉花。
20吨锅炉 树脂的用量 -回复
20吨锅炉树脂的用量-回复在20吨锅炉中使用树脂的用量是一个关键问题，它直接影响到锅炉的运行效果和性能。
本文将从树脂的种类、用量计算方法和实际应用三个方面，逐步解答这个问题。
首先，我们需要了解树脂的种类。
在20吨锅炉中使用的树脂主要包括水处理树脂和锅炉水处理树脂。
水处理树脂是一种用于水处理中去除水中离子杂质的材料，通常由阳离子交换树脂和阴离子交换树脂组成。
锅炉水处理树脂则是一种专门用于锅炉水处理的树脂，具有防垢、抗腐蚀等特性。
接下来，我们来讨论树脂的用量计算方法。
树脂的用量需要根据具体的锅炉参数和水质情况来进行计算。
一般情况下，树脂的用量可以通过以下公式进行计算：树脂用量= 水流量×树脂剂量×使用时间其中，水流量是指进入锅炉的水流量，树脂剂量是指根据水质情况确定的树脂投加量，使用时间是指树脂在锅炉中的实际使用时间。
在计算树脂剂量时，需要考虑水质情况，包括水硬度、碱度等参数。
不同的水质情况需要使用不同的树脂剂量，通常根据经验值来确定。
同时，还需要考虑锅炉的工作状态和负荷情况，以及锅炉的设计要求等因素。
例如，对于一个20吨锅炉，假设水流量为10吨/小时，树脂剂量为50 mg/L，使用时间为24小时。
那么根据上述公式，树脂用量可以计算如下：树脂用量= 10吨/小时×50 mg/L ×24小时= 12 kg以上计算结果仅为示例，具体树脂用量还需要根据实际情况进行调整。
最后，我们来讨论树脂在20吨锅炉中的实际应用。
树脂在锅炉中的应用主要包括软化水处理和锅炉水处理两个方面。
软化水处理是指通过树脂去除水中的钙、镁等硬水成分，以防止水垢的产生。
锅炉水处理则是通过树脂去除水中的溶氧、氯、铁离子等杂质，以提高锅炉水的纯度和抗腐蚀性能。
树脂在20吨锅炉中的实际应用中，需要注意树脂的定期更换和维护。
树脂作为一种吸附材料，随着使用时间的增长，其吸附能力会逐渐降低。
因此，需要定期对树脂进行检测和更换，以保证其正常工作效果。
离子交换计算方法
离子交换计算方法一:阳树脂001X7 堆密度0.85 mg/L 交换容量800mol/ m3阴树脂201X7 堆密度0.75 mg/L 交换容量270mol/ m3水质:RO产水`:电导≤30µｓ/cm 折算成Na+ 5.9ppm(mg/L) Cl- 9.1ppm(mg/L)Na+的原子量22.99 (mg/mmol)Cl-的原子量35.5 (mg/mmol)Na+ 含量 5.9ppm(mg/L)/ 22.99 (mg/mmol)= 0.256mmol/L= 256 mmol/ m3( 0.256 mol/ m3) Cl- 含量9.1ppm(mg/L)/ 35.45 (mg/mmol)= 0.256mmol/L= 256 mol/ m3( 0.256 mol/ m3) 阳床: 阳树脂001X7装填量1225kg =1440L=1.44m3阳床总交换容量1.44m3X800mol/ m3=1152 mol阳床理论产水量1152 mol÷0.256 mol/ m3=4500 m3阳床实际产水量4500 m3X50%=2250 m3 (树脂实际利用率≈50%)阳床运行时间2250 m3÷10 m3/h=225 h阴床: 阴树脂201X7装填量1070kg =1440L=1.44m3阴床总交换容量1.44m3X270mol/ m3=390 mol阴床理论产水量392 mol÷0.256 mol/ m3=1532 m3阴床实际产水量1532 m3X50%=766 m3 (树脂实际利用率≈50%)阴床运行时间766 m3÷10 m3/h=76 h离子交换计算方法二:阳床: 阳树脂001X7装填量1225kg =1440L=1.44m3水质:RO产水`:电导≤30µｓ/cm 折算成Ca+ + 5ppm(mg/L)CO-3 7ppm(mg/L)CaCO3 12ppm(mg/L)理论产水量=树脂体积(m3)X交换容量(kg CaCO3 / m3树脂)÷给水CaCO3含量(kg/ m3)X1000=1.44m3X40(kg CaCO3 / m3树脂)÷12ppm(mg/L)X1000=4800 m3阳床实际产水量4800 m3X50%=2400 m3阳床运行时间2400 m3÷10 m3/h=240 h阴床: 阴树脂201X7装填量1070kg =1440L=1.44m3理论产水量=树脂体积(m3)X交换容量(kg CaCO3 / m3树脂)÷给水CaCO3含量(kg/ m3)X1000=1.44m3X12.5(kg CaCO3 / m3树脂)÷12ppm(mg/L)X1000=1500 m3阴床实际产水量1500 m3X50%=750 m3阴床运行时间750 m3÷10 m3/h=75 h。
离子交换树脂的交换当量及测定方法
离子交换树脂的交换当量及测定方法1.交换当量的含义与表示方法交换当量又称交换容量，常见有下述三种表示方法：（1）总交换当量某种离交树脂内，全部可交换活性基团的数量。
此值取决于树脂内部的组成，是一个固定常数。
（2）平衡交换当量在一定的外界条件下，达到平衡状态时，离交树脂所吸留的某种离子的数量。
这是一个变量，但在环境条件固定时，此值也固定。
（3）工作交换容量在操作过程中，当流出液开始出现被交换离子时所达到的实际交换容量。
这是实际生产中可利用的交换容量。
交换容量的单位可以用单位体积湿树脂所拥有的交换容量（毫克当量/g）来表示。
2.阳离交树脂测定法（1）仪器交换柱（直径10～20mm，高200mm，1号微孔砂芯。
100ml分液漏斗。
250ml三角瓶。
50ml碱式滴定管。
（2）试剂：盐酸（GB622-77）,分析纯，配成1N溶液。
氯化钠（HG3-121-64）,化学纯，配成1N溶液。
氢氧化钠（GB629-77）,分析纯，配成0.1N标准溶液，标定之。
酚酞（HGB3039-59）,指标剂，配成1%乙醇溶液。
（3）测定步骤称取基准型(Na型)试样两份，同样操作，每份1g左右，精密称定。
在柱中先放约1/3水，用洗瓶将树脂全部移到交换柱中，使水面超过树脂层，多余水放去，注意不要让树脂层露水，以免产生气泡。
用约80ml 1N盐酸以5～7ml/min的速度通过树脂层，使之充分转成H型，再用去离子水以25～30ml/min的流速洗涤，直至甲基橙在流出液中不变色为止。
用分液漏斗以3～5ml/min的流速加入70ml 1N NaC1溶液，流出液用250ml 三角瓶接收，加酚酞指示剂2滴，用0.1 N NaOH标准溶液滴定至微红色，15s不退为终点。
（4）计算：重量交换当量NV1Qw=――――― 毫克当量/克钠型干树脂）W2(1-X1)式中 N——NaOH标准溶液当量浓度V1——滴定消耗NaOH体积（ml）W2——称取树脂样品量（g）X1——含水量（%，w/w）两个平行试验的Qw值之差不得大于0.1，取其算术平均值为测定结果。
有机离子交换树脂交换容量的测定方法实验的数据处理
有机离子交换树脂交换容量的测定方法实验的数据处理
有机离子交换树脂的交换容量可以通过以下实验步骤和数据处理方法进行测定：
1. 准备工作：
- 将有机离子交换树脂样品称量一定量（一般为1g）放入离子交换柱中。
- 用足够的脱离水（例如去离子水）将交换柱洗涤干净。
2. 测定实验：
- 准备一组含有已知浓度的目标离子的溶液。
- 将一定量的这组溶液（一般为50 mL）通过交换柱，让溶液与树脂进行交换反应。
- 收集出口溶液。
3. 数据处理：
- 测定收集到的出口溶液中目标离子的浓度，可以使用相关分析方法，如离子色谱、原子吸收光谱等。
- 计算目标离子的交换量，即树脂跟目标离子进行交换的物质的质量差（初始溶液中目标离子的质量减去出口溶液中目标离子的质量）。
- 将目标离子的交换量除以树脂的质量，即可得到树脂的交换容量。
需要注意的是，上述实验过程和数据处理方法仅供参考，具体操作和数据处理应根据实际情况和实验目的进行优化和调整。