指(zhi)示(shi)劑變色(se)陽離(li)子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)的(de)主(zhu)要(yao)特(te)征(zheng)和性質(zhi)分類(lei)

指(zhi)示(shi)劑變色(se)陽離(li)子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)的(de)主(zhu)要(yao)特(te)征(zheng)和性質(zhi)分類(lei)

變色(se)數(shu)脂(zhi)可(ke)以用來(lai)監(jian)測陽床或陰床出水，在陽床或陰床臨近(jin)失(shi)效時(shi)及(ji)時(shi)指(zhi)示(shi)失(shi)效點(dian)，是在(zai)線監(jian)測儀表直觀(guan)和有效的(de)補(bu)充(chong)。具(ju)有穩定(ding)可靠(kao)、使(shi)用簡便(bian)、不(bu)汙(wu)染(ran)水(shui)質的(de)優(you)點。

變色(se)陽樹(shu)脂(zhi)是(shi)壹(yi)種帶(dai)有指(zhi)示(shi)劑的(de)陽離(li)子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)，出(chu)廠(chang)型(xing)為(wei)氫(qing)型(xing)，通(tong)過(guo)變色(se)陽樹(shu)脂(zhi)的(de)水如果(guo)含(han)有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等各種陽離(li)子時(shi)，即(ji)與樹脂(zhi)攜(xie)帶(dai)的(de)H+發(fa)生(sheng)交換(huan)，樹(shu)脂(zhi)層開(kai)始失(shi)效，失(shi)效層顏(yan)色(se)明(ming)顯改變，指(zhi)示(shi)水中(zhong)有陽離(li)子泄(xie)露。H+型時(shi)為(wei)墨(mo)綠(lv)色(se)，Na+型(xing)時(shi)為(wei)玫(mei)瑰紅色(se)，產(chan)品色(se)差(cha)十分明(ming)顯。同時(shi)還(hai)具有良(liang)好的(de)交換(huan)容(rong)量(liang)和物理穩(wen)定(ding)性。

       變色(se)陽樹(shu)脂(zhi)壹(yi)般用在火電(dian)廠(chang)凝(ning)結水、除(chu)氧(yang)器、省煤器、主(zhu)蒸(zheng)汽(qi)等H+電(dian)導(dao)儀前，將(jiang)水中(zhong)帶(dai)入(ru)的(de)遊離氨(an)除(chu)去(qu)，並將(jiang)所有的(de)陽離(li)子全部轉(zhuan)化為(wei)H+離(li)子，避(bi)免了Ca2+、Mg2+、Na+泄(xie)漏(lou)進(jin)入(ru)凝(ning)結水而(er)電(dian)導(dao)儀顯示(shi)值反(fan)倒(dao)降低(di)的(de)現象發(fa)生(sheng)。

   變色(se)陽樹(shu)脂(zhi)與(yu)H+電(dian)導(dao)儀聯合(he)使用，用於(yu)監(jian)測凝汽(qi)器泄(xie)漏量(liang)是否(fou)超(chao)標，決定凝結水是(shi)否(fou)需要處理，監(jian)測給水(shui)、蒸(zheng)汽(qi)水質(zhi)品質(zhi)是(shi)否(fou)滿足標(biao)準(zhun)要求。是火力(li)發(fa)電(dian)廠(chang)化(hua)學監(jian)督重要和為(wei)倚(yi)重的(de)化學表計。

變色(se)樹脂(zhi)使(shi)用範圍：監(jian)測和控制給水(shui)、凝(ning)結水和蒸(zheng)汽(qi)的(de)氫(qing)電(dian)導(dao)率(lv)，是(shi)保(bao)證水汽(qi)質量(liang)，控制火電(dian)廠(chang)水(shui)汽(qi)系統(tong)腐(fu)蝕結垢的(de)重要手(shou)段(duan)。 

由於(yu)水汽(qi)中氨(an)的(de)濃度(du)、取(qu)樣(yang)流(liu)速經(jing)常變化(hua)，加上(shang)機(ji)組(zu)啟(qi)停(ting)等原因(yin)，難(nan)以判(pan)斷H型(xing)交換(huan)柱何時(shi)失(shi)效。H型(xing)交換(huan)柱失(shi)效初(chu)期，由於(yu)少(shao)量(liang)銨(an)離子穿透(tou)，使(shi)氫(qing)電(dian)導(dao)率(lv)測量(liang)值偏低；當(dang)H型交換(huan)柱*失(shi)效，大(da)量(liang)銨(an)離子透(tou)過，氫(qing)電(dian)導(dao)率(lv)測量(liang)值又偏高(gao)。因(yin)此(ci)，當(dang)交換(huan)柱失(shi)效後(hou)引(yin)起氫(qing)電(dian)導(dao)率(lv)變化(hua)時(shi)，難(nan)以及(ji)時(shi)判(pan)斷是(shi)水(shui)質惡(e)化還(hai)是交換(huan)柱失(shi)效。目(mu)前國(guo)外(wai)采取(qu)的(de)解決辦法是采用變色(se)陽離(li)子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)，失(shi)效層與(yu)未(wei)失(shi)效層顏(yan)色(se)不(bu)同，可(ke)以在(zai)H型(xing)交換(huan)柱失(shi)效前(qian)及時(shi)進(jin)行再生(sheng)處理，可(ke)以及(ji)時(shi)發(fa)現水質惡(e)化問(wen)題並及時(shi)采取(qu)解(jie)決措施。 

變色(se)樹脂(zhi)使(shi)用方法： 

購(gou)買的(de)變色(se)樹脂(zhi)是(shi)未(wei)處理的(de)Na型樹脂(zhi)，必(bi)須(xu)經(jing)過(guo)以下方式(shi)處理才(cai)可(ke)以使(shi)用： 

（1）將(jiang)樹脂(zhi)放(fang)入(ru)容(rong)器中，以除(chu)鹽水(shui)清(qing)洗(xi)2～3遍(bian)，至水(shui)清(qing)澈(che)；如果(guo)樹(shu)脂(zhi)變幹(gan)，則(ze)清(qing)洗(xi)前需要加入(ru)10%NaCl溶液(ye)浸泡(pao)2小時(shi)，以防(fang)止(zhi)樹脂(zhi)因(yin)急劇膨(peng)脹而破(po)裂。 

（2）將(jiang)清(qing)洗(xi)幹凈(jing)的(de)樹脂(zhi)裝(zhuang)入(ru)實際交換(huan)柱中，以不(bu)少(shao)於(yu)10倍樹脂(zhi)體(ti)積的(de)5%HCl再生(sheng)液(ye)動態逆(ni)流(liu)再生(sheng)（與(yu)交換(huan)柱運行水(shui)流(liu)方向(xiang)相反(fan)），再生(sheng)流(liu)速控(kong)制3m/h～5m/h，保(bao)證再生(sheng)液(ye)與樹脂(zhi)接(jie)觸(chu)時(shi)間(jian)不小於(yu)30min； 

（3）再生(sheng)液(ye)進(jin)完後(hou)以除(chu)鹽水(shui)按交換(huan)柱運行水(shui)流(liu)方向(xiang)大流(liu)量(liang)沖洗交換(huan)柱（沖洗流(liu)速10m/h～20m/h），沖(chong)洗時(shi)間(jian)不低(di)於(yu)12h； 

（4）再生(sheng)完(wan)畢、清(qing)洗(xi)幹凈(jing)的(de)氫(qing)交換(huan)柱可裝(zhuang)入(ru)實際系(xi)統進(jin)行氫(qing)電(dian)導(dao)率(lv)的(de)測定。 

（5）失(shi)效的(de)變色(se)樹脂(zhi)氫(qing)型(xing)交換(huan)柱可直接(jie)進(jin)行再生(sheng)處理，再生(sheng)步(bu)驟同(2)~(4)。 

變色(se)樹脂(zhi)的(de)儲存(cun):需要長期儲存(cun)的(de)樹脂(zhi)，應(ying)再生(sheng)成(cheng)氫(qing)型(xing)樹(shu)脂(zhi)後(hou)儲存(cun)。 

指(zhi)示(shi)劑變色(se)陽離(li)子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)的(de)主(zhu)要(yao)特(te)征(zheng)和性質(zhi)分類(lei)
                 

　　離子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)是(shi)壹(yi)種合(he)成的(de)有機(ji)高(gao)分子聚(ju)合(he)物，是壹(yi)種疏(shu)松(song)的(de)具有多孔(kong)網(wang)狀(zhuang)結構的(de)惰性固(gu)體(ti)，不(bu)溶於(yu)水，也(ye)不(bu)溶於(yu)電(dian)解質(zhi)溶液(ye)。這(zhe)種高(gao)聚(ju)物(wu)的(de)主(zhu)要(yao)特(te)征(zheng)是(shi)它(ta)帶(dai)有許多可以在(zai)溶液(ye)中電(dian)離的(de)離子基(ji)團(tuan)-官(guan)能(neng)團(tuan)(例(li)如磺(huang)酸基(ji)-SO3-H+，羧基(ji)-COO-H+，胺基(ji)R4N+X-等)，所以我(wo)們可以把(ba)離(li)子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)看(kan)成壹(yi)種高(gao)分子電(dian)解質(zhi)。國(guo)產(chan)732強(qiang)酸性陽離(li)子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)是(shi)常見(jian)的(de)苯(ben)乙烯(xi)苯(ben)磺(huang)酸樹(shu)脂(zhi)，它(ta)是(shi)先由含(han)有壹(yi)個乙烯(xi)基(ji)的(de)單體-苯(ben)乙烯(xi)和含有兩(liang)個乙烯(xi)基(ji)的(de)單體-二(er)乙烯(xi)苯(ben)通(tong)過(guo)加成(cheng)聚(ju)合(he)反應形成(cheng)共聚體(ti)，然後(hou)由硫(liu)酸磺(huang)化，即在(zai)聚(ju)合(he)體內引(yin)進(jin)磺酸基(ji)-SO3H，反應如下：這(zhe)種離子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)，具(ju)有三維空(kong)間(jian)的(de)網(wang)狀(zhuang)結構，在網(wang)狀(zhuang)的(de)骨架(jia)之間(jian)具有壹(yi)定大(da)小的(de)空(kong)隙(xi)(“網(wang)眼")，可以允(yun)許(xu)遊離的(de)離子自(zi)由運動，樹脂(zhi)的(de)可電(dian)離的(de)離子基(ji)團(tuan)均(jun)勻(yun)地分布(bu)在(zai)這(zhe)個網(wang)狀(zhuang)的(de)空(kong)間(jian)內。

離(li)子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)

　　如果(guo)將(jiang)樹脂(zhi)浸泡(pao)在(zai)水(shui)溶液(ye)中，這(zhe)些官能團(tuan)即(ji)開(kai)始電(dian)離，產(chan)生(sheng)遊(you)離的(de)離子在(zai)樹脂(zhi)相(xiang)內形(xing)成(cheng)壹(yi)種類(lei)似(si)高(gao)分子電(dian)解質(zhi)的(de)“溶液(ye)"。此時(shi)，如果(guo)外(wai)來(lai)離子擴(kuo)散進(jin)入(ru)樹(shu)脂(zhi)相(xiang)，置(zhi)換(huan)了官(guan)能(neng)團(tuan)中(zhong)離(li)解(jie)的(de)離子，離(li)子交換(huan)反(fan)應(ying)就(jiu)發(fa)生(sheng)了。例(li)如帶(dai)有磺酸基(ji)官能團(tuan)的(de)陽離(li)子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)中(zhong)陽離(li)子交換(huan)反(fan)應(ying)可(ke)以表(biao)示(shi)如：R-SO3-H++M+R-SO3M+H+式(shi)中(zhong)，M+代表(biao)介質溶液(ye)中的(de)壹(yi)價(jia)陽離(li)子；R代(dai)表惰性有機(ji)網(wang)狀(zhuang)骨架(jia)。外(wai)來(lai)離子M+自(zi)溶液(ye)中擴散(san)進(jin)入(ru)樹(shu)脂(zhi)相(xiang)與樹脂(zhi)中(zhong)的(de)官能團(tuan)(-SO3H)上(shang)的(de)H+進(jin)行交換(huan)，於(yu)是M+吸(xi)附在(zai)樹(shu)脂(zhi)上(shang)而H+就離開(kai)樹(shu)脂(zhi)相(xiang)進(jin)入(ru)溶液(ye)中，這(zhe)就是所謂(wei)發(fa)生(sheng)了離(li)子交換(huan)，所(suo)以離(li)子交換(huan)過(guo)程也(ye)可(ke)以看(kan)成是壹(yi)個在(zai)樹(shu)脂(zhi)上(shang)進(jin)行的(de)吸(xi)附和解吸(xi)過(guo)程。

離(li)子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)

　　目(mu)前有機(ji)離(li)子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)已(yi)發(fa)展到數(shu)百種，壹(yi)般說來(lai)，制備(bei)的(de)比(bi)較(jiao)好的(de)樹脂(zhi)應(ying)基(ji)本是球(qiu)形。用顯微鏡(jing)觀(guan)察(cha)可見(jian)到各種樹(shu)脂(zhi)都(dou)有部分顆粒出現裂隙，但(dan)程度(du)不同(tong)，有單個裂(lie)縫(feng)的(de)球形顆粒不應超過(guo)30%。盡(jin)管用於(yu)各種用途(tu)的(de)有機(ji)離(li)子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)種(zhong)類(lei)繁多，但(dan)可(ke)以用不同的(de)分類(lei)方法將(jiang)其分類(lei)：根據樹(shu)脂(zhi)所(suo)帶(dai)官(guan)能團(tuan)的(de)性質(zhi)不(bu)同， 可(ke)以分為(wei)陽離(li)子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)和陰離(li)子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)兩(liang)大(da)類(lei)。 陽離(li)子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)所(suo)帶(dai)的(de)活性基(ji)團(tuan)(官(guan)能(neng)團(tuan))都(dou)是(shi)壹(yi)些酸性基(ji)團(tuan)， 例(li)如：磺(huang)酸基(ji)(-SO3-H+)，羧基(ji)(-COO-H+)和酚基(ji)(-O-H+)等，他們在水溶液(ye)中可以不(bu)同(tong)程度(du)地解(jie)離出(chu)H+。這(zhe)類(lei)樹脂(zhi)又(you)可按官能(neng)團(tuan)解(jie)離(li)出(chu)H+能力(li)的(de)強弱分為(wei)強(qiang)酸性陽離(li)子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)(如-SO3H型(xing))和弱酸性陽離(li)子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)(如-COOH，-OH型(xing))。

離(li)子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)

　　陰離(li)子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)所(suo)帶(dai)的(de)官能團(tuan)都(dou)是(shi)壹(yi)些堿(jian)性基(ji)團(tuan)(通(tong)常是壹(yi)些有機(ji)胺)，它(ta)們在水溶液(ye)中可以不(bu)同(tong)程度(du)地解(jie)離出(chu)可以被交換(huan)的(de)陰離(li)子。例(li)如季(ji)胺R4NOH，叔(shu)胺R3NHOH等，這(zhe)些基(ji)團(tuan)在(zai)水(shui)溶液(ye)中可以和溶液(ye)中的(de)陰離(li)子發(fa)生(sheng)離(li)子交換(huan)反(fan)應(ying)：R4NOH+X-R4NX+OH-式(shi)中(zhong)，X-代表外來(lai)的(de)壹(yi)價(jia)無(wu)機(ji)陰離(li)子。根據樹(shu)臘中官能(neng)團(tuan)的(de)堿(jian)性強(qiang)弱不(bu)同，又(you)可分為(wei)強(qiang)堿(jian)性陰離(li)子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)(如含(han)季(ji)胺基(ji)R4N+Cl-官能團(tuan))和弱堿(jian)性陰離(li)子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)(如含(han)叔(shu)胺及(ji)仲胺官(guan)能團(tuan))。