离子交换树脂对溶液中的不同离子有不同的亲和力,对它们的吸附有选择性。各种离子受树脂交换吸附作用的强弱程度有一般的规律;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。在同价同类离子中,直径较大的离子的被吸附性较强。但不同的树脂略有差异。 它的工作原理是: 供水:未处理的水通过树脂层,发生交换反应,产生软水。 反洗:水从树脂层下部进入,松动树脂,去除细碎杂物。 进盐水再生:利用高浓度盐水流过树脂,将失效树脂重新还原。 冲洗:按供水流程使水通过树脂冲洗掉多余的盐液和再生交换的离子。 注水:向盐箱内注水,溶解食盐,以备下次再生使用。
离子交换树脂的化学性质: 酸碱性。 H型树脂能在水中离解出H+, OH型树脂能在水中离解出OH-,因此,离子交换树脂分别具有酸性或碱性的特性。各种树脂的离解能力不同 , 其酸碱性的强弱也不同。强型树脂(强酸性或强碱性)的离解能力大,其离子交换能力不受溶液pH值的影响;而弱型(弱酸性或弱碱性)离子交换树脂的离解能力小,在水溶液低时,弱酸性树脂不能电离或部分电离,而在碱性溶液中有较高的离解能力;反之,弱碱性树脂则在酸性溶液中有较高的离解能力。使用清洗剂能有效保护设备不被腐蚀。 离子交换树脂的这一特性决定了树脂能够使用的pH值范围:强酸性阳离子交换树脂(RSO3H),其工作范围为pH=l~14;弱酸性阳树脂(RCOOH)的工作范围为pH = 5~14;同样,强碱性阴树脂(R=NOH)可以在PH= 1 ~ 14范围内进行离子交换;而弱碱阴树脂则只能在PH=1~9范围内进行交换。使用清洗剂能有效保护设备不被腐蚀。
强酸性阳离子树脂这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个离子交换树脂,反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。 树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。