離子交換法(ion exchangeprocess)是液相中的離子和固相中離子間所進行的的一種可逆性化學反應,當液相中的某些離子較為離子交換固體所喜好時,便會被離子交換固體吸附,為維持水溶液的電中性,所以離子交換固體必須釋出等價離子回溶液中。 離子交換樹脂一般呈現多孔狀或顆粒狀,其大小約為0.1~1mm,其離子交換能力依其交換能力特征可分: 1. 強酸型陽離子交換樹脂:主要含有強酸性的反應基如磺酸基(-SO3H),此離子交換樹脂可以交換所有的陽離子。 2.弱酸型陽離子交換樹脂:具有較弱的反應基如羧基(-COOH基),此離子交換樹脂僅可交換弱堿中的陽離子如Ca2+、Mg2+,對于強堿中的離子如Ca2+、K+等無法進行交換。 3.強堿型陰離子交換樹脂:主要是含有較強的反應基如具有四面體銨鹽官能基之-N+(CH3)3,在氫氧形式下,-N+(CH3)3OH-中的氫氧離子可以迅速釋出,以進行交換,強堿型陰離子交換樹脂可以和所有的陰離子進行交換去除。 4.弱堿型陰離子交換樹脂:具有較弱的反應基如氨基,僅能去除強酸中的陰離子如SO42-,Cl-或NO3-,對于HCO3-,CO32-或SiO42-則無法去除。 不論是離子交換樹脂或是沸石,都有其一定的可交換基濃度,稱為離子交換容量(ion exchangecapacity)。對陽離子交換樹脂而言,大約在200~500meq/100g。因為陽離子交換為一化學反應,故必須遵守質量平衡定律。 離子交換的基本知識 為了除去水中離子態雜質,現在采用得*普遍的方法是離子交換。這種方法可以將水中離子態雜質**得以較徹底,因而能制得很純的水。所以,在熱力發電廠鍋爐用水的制備工藝中,它是一個必要的步驟。 離子交換處理,必須用一種稱做離子交換劑的物質(簡稱交換劑)來進行。這種物質遇水時,可以將其本身所具有的某種離子和水中同符號的離子相互交換,離子交換劑的種類很多,有天然和人造、有機和無機、陽離子型和陰離子型等之分,大概情況如表所示。此外,按結構特征來分,還有大孔型和凝膠型等。