超純水樹(shù)脂的分類(lèi)和基本性質(zhì)

目前國(guó)內(nèi)高、超純水用戶對(duì)此產(chǎn)品的應(yīng)用不是很了解，所以普遍存在盲目追崇昂貴的進(jìn)口拋光混床樹(shù)脂，而國(guó)內(nèi)部分小樹(shù)脂生產(chǎn)企業(yè)，為了獲得，以不合格的低價(jià)的產(chǎn)品參與市場(chǎng)惡性低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，也導(dǎo)致了部分用戶對(duì)國(guó)產(chǎn)拋光樹(shù)脂的不認(rèn)可，希望通過(guò)交流，讓廣大終端用戶了解產(chǎn)品的理化性能和應(yīng)用方法。

什么是拋光樹(shù)脂？
人們常說(shuō)的拋光樹(shù)脂一般用于超純水處理系統(tǒng)末端，來(lái)保證系統(tǒng)出水水質(zhì)能夠維持用水標(biāo)準(zhǔn)。一般出水水質(zhì)都能達(dá)到18兆歐以上，以及對(duì)TOC、SIO2都有一定的控制能力。拋光樹(shù)脂出廠的離子型態(tài)都是H、OH型，裝填后即可使用無(wú)需再生。

拋光樹(shù)脂用途：適合用于再以RO、EDI為前置處理設(shè)備的超純水系統(tǒng)中作為終端精致混床制取超純水。廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)半導(dǎo)體生產(chǎn)，實(shí)驗(yàn)室制取超純水，激光切割，醫(yī)療系統(tǒng)，慢走絲線切割，機(jī)械設(shè)備循環(huán)內(nèi)冷水，部分光學(xué)材料和電子產(chǎn)品生產(chǎn)用水，太陽(yáng)能生產(chǎn)線用水（不包含多晶硅生產(chǎn)）等行業(yè)應(yīng)用！

                                                 拋光樹(shù)脂注意事項(xiàng)
　　1.拋光樹(shù)脂(是由高度純化、轉(zhuǎn)型的H型陽(yáng)樹(shù)脂和OH型陰樹(shù)脂預(yù)混合而成，如果裝填和操作得當(dāng)，在初的周期中即可制備出電阻率大于18.0MΩ.cm和TOC小于10ppb的超純水。
　　2.樹(shù)脂開(kāi)封后長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中會(huì)吸收二氧化碳，因此拆包需盡快使用。不使用部分須小心密封，存放于避光陰涼處，環(huán)境溫度以5-40℃為宜。
　　3.在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和裝填過(guò)程中，任何無(wú)機(jī)或有機(jī)物質(zhì)的接觸都會(huì)使樹(shù)脂受到污染，從而降低出水水質(zhì);影響運(yùn)行工況。因此必須保證所有用于裝填、操作的設(shè)備和水不會(huì)污染樹(shù)脂。所有與樹(shù)脂接觸的水都必須使用高純水(本文中所涉及到的水均指"高純水"，即電阻率大于等于10MΩ.cm，同時(shí)TOC盡可能低于30ppb的水)，所有接觸樹(shù)脂的設(shè)備或器具都要在使用前經(jīng)過(guò)高純水清洗。
　　4.如為換裝樹(shù)脂，設(shè)備中原有的舊樹(shù)脂必須從樹(shù)脂容器中移去，樹(shù)脂容器內(nèi)部清潔無(wú)雜質(zhì)。

混床拋光樹(shù)脂儲(chǔ)存及使用說(shuō)明

1.使用前須知:1.1??樹(shù)脂開(kāi)封后長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中會(huì)吸收二氧化碳，從而影響產(chǎn)品的性能及使用。因此一旦拆包需盡快使用。不使用部分須小心密封，存放于避光陰涼處，環(huán)境溫度以5-30℃為宜。
?1.2.?在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和裝填過(guò)程中，任何無(wú)機(jī)或有機(jī)物質(zhì)的接觸都會(huì)使樹(shù)脂受到污染，從而降低出水水質(zhì)；影響運(yùn)行工況。因此必須保證所有用于裝填、操作的設(shè)備和水不會(huì)污染樹(shù)脂。所有與樹(shù)脂接觸的水都必須使用純水，所有接觸樹(shù)脂的設(shè)備或器具都要在使用前經(jīng)過(guò)純水清洗。(純水標(biāo)準(zhǔn)等同于或低于RO膜出水.)
?1.3??如為換裝樹(shù)脂，設(shè)備中原有的舊樹(shù)脂必須從樹(shù)脂容器中移去，樹(shù)脂容器內(nèi)部清潔無(wú)雜質(zhì)。

2.裝填程序：
2.1 ?樹(shù)脂裝填量?：樹(shù)脂罐有效容積的的70左右，樹(shù)脂層高度應(yīng)大于或等于700mm。
2.2??向樹(shù)脂罐中裝填樹(shù)脂后緩慢加水,水面高度高于樹(shù)脂高速300mm以上后,靜止浸泡10小時(shí)以上,以利于派出樹(shù)脂層中的空氣)但如果設(shè)備尺寸較小而擬采用樹(shù)脂以漿水混合的方式填裝也可。
2.3??將樹(shù)脂裝入樹(shù)脂罐，可以直接將樹(shù)脂從原包裝袋中加入或在原包裝容器中加入一些水成漿狀裝入樹(shù)脂容器。
裝填過(guò)程中注意以下事項(xiàng)：
2.3.1??禁止用任何機(jī)械泵轉(zhuǎn)移樹(shù)脂，許多類(lèi)型的泵都會(huì)對(duì)樹(shù)脂造成損害或帶來(lái)一些污染。
2.3.2??樹(shù)脂裝填過(guò)程中，不要同時(shí)打開(kāi)兩袋以上的樹(shù)脂。以減少樹(shù)脂接觸空氣的時(shí)間，也使外來(lái)雜質(zhì)污染樹(shù)脂的可能性降低。
2.3.3??裝填過(guò)程中隨著裝填料位的增加，樹(shù)脂層面以上的水也會(huì)逐漸增加，如果水位高度高于樹(shù)脂層面50mm以上，必須將多余的水抽出或排掉，以避免樹(shù)脂在水中緩慢沉降而出現(xiàn)分層。但同時(shí)也需避免出現(xiàn)液位放干的情況，這會(huì)使空氣在樹(shù)脂層中形成氣栓而影響出水。???
樹(shù)脂裝填到位后，注入純水使罐內(nèi)充滿。后封裝上蓋，并將管線連接到位。
2.4?樹(shù)脂裝填完成后，應(yīng)浸泡在水中少4小時(shí)。如果可能的話，好浸泡過(guò)夜。
2.5.?后檢查各部件及管線連接無(wú)誤后，即可開(kāi)啟閥門(mén)采水。新裝填的樹(shù)脂在投運(yùn)初期有一個(gè)沖洗過(guò)程，此階段出水電阻率將逐步升高。視現(xiàn)場(chǎng)情況的不同，沖洗時(shí)間可能持續(xù)幾十分鐘到幾個(gè)小時(shí)。

3制水運(yùn)行參數(shù) :
3.1進(jìn)水水質(zhì)要求：RO膜出水，電導(dǎo)率應(yīng)低于10US/cm,高不宜超過(guò)20 US/cm。
3.2 制水流速：10BV-20BV（樹(shù)脂體積的10倍到20倍/小時(shí)）。
3.3 開(kāi)機(jī)運(yùn)行后，沖洗時(shí)間約幾十分鐘到幾個(gè)小時(shí)，電阻率逐步上升。
3.4 樹(shù)脂經(jīng)2-3次停機(jī)開(kāi)機(jī)運(yùn)行后，達(dá)到佳出水效果。

4.停機(jī)，開(kāi)機(jī)步驟：
4.1 關(guān)閉進(jìn)水閥
4.2 關(guān)閉出水閥，保持樹(shù)脂罐內(nèi)水不流失，使樹(shù)脂內(nèi)部不失水。
4.3 再次使用時(shí)，先緩慢開(kāi)啟出水閥。
4.4 開(kāi)啟進(jìn)水閥，閥門(mén)開(kāi)度同出水閥大致相同，
4.5當(dāng)正常出水運(yùn)行后，逐步開(kāi)啟出水閥和進(jìn)水閥，達(dá)到正常出水流速。

5 注意事項(xiàng)：
5.1 ?本系統(tǒng)從清理樹(shù)脂罐到裝填樹(shù)脂及運(yùn)行用水，均應(yīng)采用RO膜出水，電導(dǎo)率低于10us/cm。（越低越好，可以提高出水水質(zhì)及增加制水量）.切忌采用其他水質(zhì)差的水，否則，輕則造成出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，制水量下降，重則造成樹(shù)脂擊傳失效.喪失制水能力。
5.2 ?樹(shù)脂上層應(yīng)保持一定水位,以進(jìn)水不激起樹(shù)脂涌動(dòng)為原則.保持樹(shù)脂層的靜止?fàn)顟B(tài)。
5.3 ?使用中切忌樹(shù)脂層缺水,造成樹(shù)脂層進(jìn)入空氣。
5.4 ?使用過(guò)程中,禁止從樹(shù)脂層底部進(jìn)空氣或進(jìn)水,造成樹(shù)脂分層,影響制水效果及制水周期。嚴(yán)重時(shí)則失去制水能力。

超純水樹(shù)脂的分類(lèi)和基本性質(zhì)離子交換樹(shù)脂是一種合成的有機(jī)高分子聚合物，是一種疏松的具有多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的惰性固體，不溶于水，也不溶于電解質(zhì)溶液。這種高聚物的主要特征是它帶有許多可以在溶液中電離的離子基團(tuán)-官能團(tuán)(例如磺酸基-SO3-H+，羧基-COO-H+，胺基R4N+X-等)，所以我們可以把樹(shù)脂看成一種高分子電解質(zhì)。

離子交換樹(shù)脂

　　這種離子交換樹(shù)脂，具有三維空間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在網(wǎng)狀的骨架之間具有一定大小的空隙(“網(wǎng)眼")，可以允許游離的離子自由運(yùn)動(dòng)，樹(shù)脂的可電離的離子基團(tuán)均勻地分布在這個(gè)網(wǎng)狀的空間內(nèi)。如果將樹(shù)脂浸泡在水溶液中，這些官能團(tuán)即開(kāi)始電離，產(chǎn)生游離的離子在樹(shù)脂相內(nèi)形成一種類(lèi)似高分子電解質(zhì)的“溶液"。此時(shí)，如果外來(lái)離子擴(kuò)散進(jìn)入樹(shù)脂相，置換了官能團(tuán)中離解的離子，離子交換反應(yīng)就發(fā)生了。例如帶有磺酸基官能團(tuán)的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂中陽(yáng)離子交換反應(yīng)可以表示如下：R-SO3-H++M+R-SO3M+H+式中，M+代表介質(zhì)溶液中的一價(jià)陽(yáng)離子；R代表惰性有機(jī)網(wǎng)狀骨架。

離子交換樹(shù)脂

　　外來(lái)離子M+自溶液中擴(kuò)散進(jìn)入樹(shù)脂相與樹(shù)脂中的官能團(tuán)(-SO3H)上的H+進(jìn)行交換，于是M+吸附在樹(shù)脂上而H+就離開(kāi)樹(shù)脂相進(jìn)入溶液中，這就是所謂發(fā)生了離子交換，所以離子交換過(guò)程也可以看成是一個(gè)在樹(shù)脂上進(jìn)行的吸附和解吸過(guò)程。

　　目前有機(jī)離子交換樹(shù)脂已發(fā)展到數(shù)百種，一般說(shuō)來(lái)，制備的比較好的樹(shù)脂應(yīng)基本是球形。用顯微鏡觀察可見(jiàn)到各種樹(shù)脂都有部分顆粒出現(xiàn)裂隙，但程度不同，有單個(gè)裂縫的球形顆粒不應(yīng)超過(guò)30。盡管用于各種用途的有機(jī)離子交換樹(shù)脂種類(lèi)繁多，但可以用不同的分類(lèi)方法將其分類(lèi)：根據(jù)樹(shù)脂所帶官能團(tuán)的性質(zhì)不同，可以分為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和陰離子交換樹(shù)脂兩大類(lèi)。

離子交換樹(shù)脂

　　陽(yáng)離子交換樹(shù)脂所帶的活性基團(tuán)(官能團(tuán))都是一些酸性基團(tuán)， 例如：磺酸基(-SO3-H+)，羧基(-COO-H+)和酚基(-O-H+)等，他們?cè)谒芤褐锌梢圆煌潭鹊亟怆x出H+。這類(lèi)樹(shù)脂又可按官能團(tuán)解離出H+能力的強(qiáng)弱分為強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(如-SO3H型)和弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(如-COOH，-OH型)。陰離子交換樹(shù)脂所帶的官能團(tuán)都是一些堿性基團(tuán)(通常是一些有機(jī)胺)，它們?cè)谒芤褐锌梢圆煌潭鹊亟怆x出可以被交換的陰離子。例如季胺R4NOH，叔胺R3NHOH等，這些基團(tuán)在水溶液中可以和溶液中的陰離子發(fā)生離子交換反應(yīng)：

　　R4NOH+X-R4NX+OH-式中，X-代表外來(lái)的一價(jià)無(wú)機(jī)陰離子。根據(jù)樹(shù)臘中官能團(tuán)的堿性強(qiáng)弱不同，又可分為強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂(如含季胺基R4N+Cl-官能團(tuán))和弱堿性陰離子交換樹(shù)脂(如含叔胺及仲胺官能團(tuán))。