離子交換樹脂變質的原因

【陽樹脂】在應用中變質的主要原因是由于水中有氧化劑，如游離氯、硝酸根等。當溫度時，樹脂受氧化劑的侵蝕更為嚴重，若水中有重金屬離子，因其能起催化作用，致使樹脂加速變質。

陽樹脂氧化后發生的現象為：顏色變淺，樹脂體積變大，因此易碎和體積交換容量降低，但質量交換容量變化不大。由于設備中樹脂上下層與進水接觸先后順序不同，受侵害的程度也不同，當水下流時，上層樹脂首先與含氧化劑的水接觸，所以遭受侵害的程度大。

實踐證明，強酸性H型樹脂受侵害的程度為強烈，如當進水中含有0.5mg/LCl2時，只要運行4～6個月，樹脂就有顯著的變質。而且由于樹脂顆粒變小，使水通過樹脂層的壓力損失明顯增大。磺酸基陽樹脂的碳鏈氧化斷裂產物(有些是含磺酸基的苯乙烯聚合物)，由樹脂上脫落下來以后，變為可溶性物質。這些可溶性物質中還會有弱酸基，因此當這隨水流入陰離子交換器時，首先被陰樹脂吸著，吸著不完全時，就留在陰離子交換器的出水中，使水質降低。除去水中游離氯，常用兩種方法，一種是用活性炭過濾，另一種是投加亞硫酸鈉。


大孔強酸性陽離子交換樹脂，在抗氧化性和機械強度方面都比較好，而交換容量、再生效率、漏鈉量均與凝膠型樹脂相差不多。


【陰樹脂】的化學穩定性比陽樹脂要差，所以它對氧化劑和溫的抵抗力也較差，但陰離子交換器在除鹽系統中一般都是布置在陽離子交換器之后，進入除鹽裝置的水中的強氧化劑都消耗在氧化陽樹脂上了，無形中對陰樹脂起了保護作用，一般只是溶于水中的氧對陰樹脂起破壞作用。


強堿性陰樹脂在氧化變質的過程中，表現出來的是交換基團的總量和強堿交換基團的數量逐漸減少，且后者的速度大于前者。這是因為陰樹脂被氧化的初期，季銨基團在大多數情況下變成能進行陰離子交換的弱堿性基團。氧化變質的速度，開始時大，隨后逐漸減低，約兩年后氧化速度幾乎為恒定。這是因為，各種季銨基團的穩定性不同，在新樹脂中含有加快樹脂降解速度的雜質，這些雜質在作用過程中漸漸被除掉。樹脂顆粒表面或接近表面處易受侵害。


Ⅱ型強堿性陰樹脂比Ⅰ型易受氧化，運行時提水溫會使樹脂的氧化速度加快。防止陰樹脂氧化可采用真空除氣，這對應用Ⅱ型強堿性陰樹脂時更有必要。


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