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凝膠型與大孔型樹脂有哪些區別?

03/10/2015  

凝膠型樹脂與大孔型樹脂的主要區別在于它們的孔隙度不同。
  用普通聚合法制成的離子交換樹脂,是由許多不規則的網狀高分子所組成,類似凝膠,所以稱為凝膠型樹脂。常見的凝膠型樹脂,如苯乙烯系列的001,201等。
  凝膠型樹脂的孔隙度很小,一般都在3nm以下,而且嚴格的講這些孔隙并不是真正的孔,而是交聯與水合多聚物凝膠結構之間的距離,它隨運行條件而改變,在干的凝膠型樹脂中,這種“孔”實際上是消失了。
  凝膠型樹脂浸入水中會發生溶脹,體積變大。這種溶脹性會使樹脂的機械強度降低;同時當凝膠型樹脂在不同離子形態時,其膨脹率也會發生變化,這樣就會因為樹脂的反復膨脹、收縮而使樹脂顆粒破裂。
  大孔型樹脂則不同:它的“孔”大于原子距離,而且不是凝膠結構的一部分,所以這個孔是真正的孔,其大小及形狀不受環境條件而改變,因而在水溶液中不顯示溶脹。由于無機物離子的直徑都很小(0.3~0.7nm),用普通的凝膠型樹脂是完全可以除去;但當水中有有機物分子存在時,由于其分子很大(膠硅化合物的粒徑可大于50nm,某些蛋白質分子為5~20nm),用普通凝膠樹脂除去它們則有困難。而且再生時,這些被吸附的有機物也不易被再生下來,所以凝膠型樹脂易于被有機物所污染。
  由于大孔型樹脂的孔徑較大,在10~200nm以上,因之它能夠比較容易地吸著高分子有機物,并且容易被再生下來,所以有較好的抗污染性。
  大孔型樹脂有交換容量較低,再生時酸堿用量大及價格較高等問題。
  凝膠型樹脂在聚合的時候,需要加入交聯劑,并要控制交聯劑數量上的變化,使得在樹脂中形成相應的微孔,孔徑在0.5~5nm之間。主要是用于吸附水中陰、陽離子,對有機物的吸附能力很弱。易污染老化,比表面積<0.1m2/g干樹脂。外觀呈透明球狀顆粒。
  大孔型樹脂是在合成的過程中,添加芳香烴、脂肪烴、醇類等有機溶劑,即所謂致孔劑,當樹脂聚合后,除去上述溶劑,即在樹脂里形成許多大孔。大孔樹脂在濕態時呈不透明或乳白色,內表面積在5m2/g以上,視密度與真密度之差大于0.05g/cm3。大孔樹脂在水處理中能起吸附、過濾作用,能去除有機物質、腐殖酸、木質磺酸等;還可除鐵、去色、并保護離子交換樹脂免受污染,而延長交換樹脂的使用壽命。在純水制備過程中,如果主要起過濾作用,大孔型樹脂要裝在離子交換樹脂或反滲透裝置的前面;如果主要是用于吸附,大孔樹脂宜于酸性水中進行吸附。
 

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