氫型變色樹脂的性質與影響因素

氫型變色樹脂的性質與影響因素

變色數脂可以用來監測陽床或陰床出水，在陽床或陰床臨近失效時及時指示失效點，是在線監測儀表直觀和有效的補充。具有穩定可靠、使用簡便、不污染水質的優點。

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，產品色差十分明顯。同時還具有良好的交換容量和物理穩定性。

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

   變色陽樹脂與H+電導儀聯合使用，用于監測凝汽器泄漏量是否超標，決定凝結水是否需要處理，監測給水、蒸汽水質品質是否滿足標準要求。是火力發電廠化學監督重要和為倚重的化學表計。

變色樹脂使用范圍：監測和控制給水、凝結水和蒸汽的氫電導率，是保證水汽質量，控制火電廠水汽系統腐蝕結垢的重要手段。 

由于水汽中氨的濃度、取樣流速經常變化，加上機組啟停等原因，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，使氫電導率測量值偏低；當H型交換柱*失效，大量銨離子透過，氫電導率測量值又偏高。因此，當交換柱失效后引起氫電導率變化時，難以及時判斷是水質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行再生處理，可以及時發現水質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際交換柱中，以不少于10倍樹脂體積的5%HCl再生液動態逆流再生（與交換柱運行水流方向相反），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）再生液進完后以除鹽水按交換柱運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際系統進行氫電導率的測定。 

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

變色樹脂的儲存:需要長期儲存的樹脂，應再生成氫型樹脂后儲存。 

氫型變色樹脂的性質與影響因素
                 

　　離子交換樹脂商品一般是制成直徑為0.4～0.6毫米的球狀顆粒，樹脂在水中能溶脹，但不溶于任何溶劑，加熱不熔。

　　1、強酸性樹脂。它的酸性接近硫酸，能與鹽發生復分解作用，在任何pH的溶液里都能使用。

　　2、中等酸性樹脂。這類樹脂的酸性接近磷酸，能與高價金屬鹽發生不同程度的交換作用。

　　3、弱酸性樹脂。這類樹脂的化學性質與乙酸相似，酸性比較弱，不易與鹽類起交換作用；但在堿性溶液里，能與多價金屬離子發生復分解作用，對二價金屬離子如銅、鈷、鎳、鋅、汞等有較高的結合力。在使用時，要考慮它的鹽型能起水解作用。使用溫度在120℃左右，容易為強酸再生。

離子交換樹脂

　　4、強堿性樹脂。這類樹脂的堿性相當于苛性堿，能除去水溶液里很弱的酸如硼酸、硅酸、碳酸、低分子量的有機酸等。這類樹脂的羥基與氮原子結合能力很弱，故易與金屬鹽起復分解作用，形成堿性很強的溶液。羥型樹脂對熱不穩定，若為強堿Ⅰ型樹脂，使用溫度不能超過60℃；若為Ⅱ型樹脂，不能超過40℃。因此，這類樹脂不使用時，一般以氯型保存，不能以羥型保存。強堿性樹脂可以在任何pH溶液里進行交換。

　　5、弱堿性樹脂。弱堿性樹脂的化學性質與銨相似，呈弱堿性，能吸著水溶液里的酸而形成鹽，其鹽型在水溶液中發生水解。樹脂與強酸和高價酸結合力強，對氧和熱的穩定性差。

離子交換樹脂

　　影響離子交換反應的因素

　　離子交換反應主要發生在樹脂內部。在離子交換反應前，溶液里的反應物必須能擴散進樹脂內部。擴散速率與樹脂體上毛細孔大小有關，而毛細孔的大小，與合成時加入的交聯劑的量有關。交聯劑用量少的，樹脂的交聯度小，毛細孔孔徑就大，反應物就容易擴散進去；交聯劑用量多的，樹脂的交聯度大，毛細孔孔徑就小，反應物就不容易進去。因此，往往利用交聯度不同的樹脂，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物擴散進樹脂內部的因素。若溶液里的離子濃度比較高，而樹脂的交換量又比較小時，則離子很易擴散進樹脂內部進行交換；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散進去，故交換反應不能進行，因而去除溶液里少量離子是困難的。