指示劑變色陽離子交換樹脂的工業(yè)應(yīng)用與影響因素

變色數(shù)脂可以用來監(jiān)測陽床或陰床出水，在陽床或陰床臨近失效時及時指示失效點(diǎn)，是在線監(jiān)測儀表直觀和有效的補(bǔ)充。具有穩(wěn)定可靠、使用簡便、不污染水質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。

變色陽樹脂是一種帶有指示劑的陽離子交換樹脂，出廠型為氫型，通過變色陽樹脂的水如果含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等各種陽離子時，即與樹脂攜帶的H+發(fā)生交換，樹脂層開始失效，失效層顏色明顯改變，指示水中有陽離子泄露。H+型時為墨綠色，Na+型時為玫瑰紅色，產(chǎn)品色差十分明顯。同時還具有良好的交換容量和物理穩(wěn)定性。

       變色陽樹脂一般用在火電廠凝結(jié)水、除氧器、省煤器、主蒸汽等H+電導(dǎo)儀前，將水中帶入的游離氨除去，并將所有的陽離子全部轉(zhuǎn)化為H+離子，避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏進(jìn)入凝結(jié)水而電導(dǎo)儀顯示值反倒降低的現(xiàn)象發(fā)生。

   變色陽樹脂與H+電導(dǎo)儀聯(lián)合使用，用于監(jiān)測凝汽器泄漏量是否超標(biāo)，決定凝結(jié)水是否需要處理，監(jiān)測給水、蒸汽水質(zhì)品質(zhì)是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。是火力發(fā)電廠化學(xué)監(jiān)督重要和為倚重的化學(xué)表計(jì)。

變色樹脂使用范圍：監(jiān)測和控制給水、凝結(jié)水和蒸汽的氫電導(dǎo)率，是保證水汽質(zhì)量，控制火電廠水汽系統(tǒng)腐蝕結(jié)垢的重要手段。 

由于水汽中氨的濃度、取樣流速經(jīng)常變化，加上機(jī)組啟停等原因，難以判斷H型交換柱何時失效。H型交換柱失效初期，由于少量銨離子穿透，使氫電導(dǎo)率測量值偏低；當(dāng)H型交換柱*失效，大量銨離子透過，氫電導(dǎo)率測量值又偏高。因此，當(dāng)交換柱失效后引起氫電導(dǎo)率變化時，難以及時判斷是水質(zhì)惡化還是交換柱失效。目前國外采取的解決辦法是采用變色陽離子交換樹脂，失效層與未失效層顏色不同，可以在H型交換柱失效前及時進(jìn)行再生處理，可以及時發(fā)現(xiàn)水質(zhì)惡化問題并及時采取解決措施。 

變色樹脂使用方法： 

購買的變色樹脂是未處理的Na型樹脂，必須經(jīng)過以下方式處理才可以使用： 

（1）將樹脂放入容器中，以除鹽水清洗2～3遍，至水清澈；如果樹脂變干，則清洗前需要加入10%NaCl溶液浸泡2小時，以防止樹脂因急劇膨脹而破裂。 

（2）將清洗干凈的樹脂裝入實(shí)際交換柱中，以不少于10倍樹脂體積的5%HCl再生液動態(tài)逆流再生（與交換柱運(yùn)行水流方向相反），再生流速控制3m/h～5m/h，保證再生液與樹脂接觸時間不小于30min； 

（3）再生液進(jìn)完后以除鹽水按交換柱運(yùn)行水流方向大流量沖洗交換柱（沖洗流速10m/h～20m/h），沖洗時間不低于12h； 

（4）再生完畢、清洗干凈的氫交換柱可裝入實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行氫電導(dǎo)率的測定。 

（5）失效的變色樹脂氫型交換柱可直接進(jìn)行再生處理，再生步驟同(2)~(4)。 

變色樹脂的儲存:需要長期儲存的樹脂，應(yīng)再生成氫型樹脂后儲存。 

指示劑變色陽離子交換樹脂的工業(yè)應(yīng)用與影響因素
                 

　　離子交換樹脂的工業(yè)應(yīng)用

　　1、用于水處理的量很大，占離子交換樹脂的產(chǎn)量的90%以上。

　　離子交換樹脂的工業(yè)用水里存在鈣、鎂、兩價和三價的鐵離子，易使管道和鍋爐結(jié)垢。除去這些金屬離子的過程，稱為水的軟化。早期水的軟化是使用沸石及磺化煤，現(xiàn)多用聚苯乙烯磺酸型離子交換樹脂。用于原子能、半導(dǎo)體、電子工業(yè)、高溫高壓鍋爐的水，要求高質(zhì)量的無離子水。采用樹脂混合床法可使水去離子化，即將氫型強(qiáng)酸樹脂與羥型強(qiáng)堿樹脂混合均勻后放入一交換柱內(nèi)，通過交換柱出來的水，僅含0.006ppm的離子性溶質(zhì)(水的電阻率為1.8×107歐·厘米)，此純度相當(dāng)于用石英容器重蒸餾28次所獲得的水。

　　2、從貧鈾礦里將鈾分離、濃縮、提純和回收，分離和提純稀土元素和貴金屬，回收電鍍?nèi)芤褐械你t及人造絲廢液中的銅等。

　　3、用于醫(yī)學(xué)和醫(yī)藥上的回收、分離和提純，如、氨基酸及生物堿的分離提純，用量相當(dāng)大。

　　4、在有機(jī)合成中常用酸和堿作催化劑進(jìn)行酯化、水解、酯交換、醇醛縮合、水合等反應(yīng)。用離子交換樹脂代替無機(jī)酸、堿、同樣可進(jìn)行上述反應(yīng)，且優(yōu)點(diǎn)更多。如樹脂可反復(fù)使用，產(chǎn)品容易分離，反應(yīng)器不會被腐蝕，不污染環(huán)境，反應(yīng)容易控制等。

離子交換樹脂

　　5、用于分析化學(xué)，例如水中離子濃度的分析、稀土分析、生化分離，以及月球上痕量物質(zhì)的分析等。

　　6、用于糖、生物制品、甘油、酒等的脫色。

　　7、去除電鍍廢液里的金屬離子，回收電影制片廢液里的有用物質(zhì)，如苯酚及其衍生物等。

　　8、用于外消旋物的拆分、固相合成，以及作為化學(xué)試劑等。

離子交換樹脂

　　離子交換樹脂影響離子交換反應(yīng)的因素

　　離子交換反應(yīng)主要發(fā)生在樹脂內(nèi)部。在離子交換反應(yīng)前，溶液里的反應(yīng)物必須能擴(kuò)散進(jìn)樹脂內(nèi)部。擴(kuò)散速率與樹脂體上毛細(xì)孔大小有關(guān)，而毛細(xì)孔的大小，與合成時加入的交聯(lián)劑的量有關(guān)。交聯(lián)劑用量少的，樹脂的交聯(lián)度小,毛細(xì)孔孔徑就大，反應(yīng)物就容易擴(kuò)散進(jìn)去；交聯(lián)劑用量多的，樹脂的交聯(lián)度大，毛細(xì)孔孔徑就小，反應(yīng)物就不容易進(jìn)去。因此，往往利用交聯(lián)度不同的樹脂，將分子量不同的化合物分開。

離子交換樹脂

　　另外，溶液里的離子濃度與樹脂的交換量也是影響反應(yīng)物擴(kuò)散進(jìn)樹脂內(nèi)部的因素。若溶液里的離子濃度比較高，而樹脂的交換量又比較小時，則離子很易擴(kuò)散進(jìn)樹脂內(nèi)部進(jìn)行交換；反之，若溶液里的離子濃度較小，樹脂的交換量又高，溶液里的離子不易擴(kuò)散進(jìn)去，故交換反應(yīng)不能進(jìn)行，因而去除溶液里少量離子是困難的。