離子交換膜與離子交換樹(shù)脂的比較

《離子交換膜與離子交換樹(shù)脂的比較》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、離子交換膜又稱“離子交換樹(shù)脂膜”或“離子選擇透過(guò)膜”。這是因?yàn)殡x子交換膜與用于水處理領(lǐng)域的粒狀離子交換膜樹(shù)脂,具有基本相同的結(jié)構(gòu),而且早期的離子交換膜就是使用離子交換樹(shù)脂,通過(guò)加入粘合劑混煉拉片,然后加網(wǎng)熱壓成為膜狀物的,所以,有“離子交換樹(shù)脂漠”之稱。但是,離子交換膜和離子交換樹(shù)脂之間,除形狀之差而外,還有著根本不同的作用原理:離子交換樹(shù)脂是通過(guò)離子的吸附、藥品溶離和再生的離子交換機(jī)能進(jìn)行脫鹽,但離子交換膜不是通過(guò)離子交換的機(jī)能,而是以選擇透過(guò)為其主要機(jī)理,將離子作為一種選擇性通過(guò)的媒介物。此外,在應(yīng)用方法上也不相同,例

2、如,離子交換樹(shù)脂的使用過(guò)程包含著處理、交換、再生等步驟,而離子交換膜在應(yīng)用過(guò)程中,可以連續(xù)作用,不必再生。由此看來(lái),與其稱為離子交換膜,不如稱為“離子選擇透過(guò)膜”更為確切。不過(guò),根據(jù)長(zhǎng)期的習(xí)慣,人們還是沿稱“離子交換膜”。離子交換膜與離子交換樹(shù)脂離子交換膜可制成均相膜和非均相膜兩類。而離子交換樹(shù)脂就屬于非均相膜①均相膜。先用高分子材料如丁苯橡膠、纖維素衍生物、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈等制成膜，然后引入單體如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等，在膜內(nèi)聚合成高分子，再通過(guò)化學(xué)反應(yīng)引入所需功能基。也可通過(guò)甲醛、苯酚

3、等單體聚合制得。②非均相膜。用粒度為200～400目的離子交換樹(shù)脂和普通成膜性高分子材料如聚苯乙烯、聚氯乙烯等充分混合后加工成膜制得。下面給一些離子交換樹(shù)脂的具體資料:離子交換樹(shù)脂分為陰陽(yáng)兩種類型，陽(yáng)離子交換樹(shù)脂又分為強(qiáng)酸性和弱酸性，陰離子交換樹(shù)脂分為強(qiáng)堿性和弱堿性。水通過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂時(shí)變?yōu)樗嵝?，再通過(guò)陰離子交換樹(shù)脂變?yōu)橹行院蠡氐剿逑渲校虼耸褂秒x子交換樹(shù)脂時(shí)，要強(qiáng)酸性與強(qiáng)堿性、弱酸性與弱堿性配對(duì)使用，離子交換樹(shù)脂依其聽(tīng)附對(duì)象的不同又分為H型，OH型CI型和NA型，水族箱適用NA型，（鈉型）其目的是軟化水質(zhì)。陽(yáng)離子交換

4、樹(shù)脂的再生可用5%--10%鹽酸、0.5%--5%硫酸、10%的食鹽水或海水其中之一種，陰離子交換樹(shù)脂的再生可用2%--10%氫氧化鈉、2%--4%氨水或10%食鹽水其中之一種，均浸泡24小時(shí)。離子交換樹(shù)脂也是一種化學(xué)濾材載體不同后者屬于前者，后者是前者所包含的物質(zhì)之一。如果還要細(xì)分的話還有正離子交換膜，負(fù)離子交換膜等。水處理設(shè)備網(wǎng)訊：離子交換膜和球狀離子交換樹(shù)脂在化學(xué)結(jié)構(gòu)上是相同的，所以有人稱它為膜狀的離子交換樹(shù)脂。早期是利用粉碎的離子交換樹(shù)脂加入粘合劑制成薄膜，故稱為離子交換（樹(shù)脂）膜。因?yàn)樵谀ぶ写嬖谡澈蟿?，活性基團(tuán)將

5、會(huì)分布不均，故又稱為異相（非均質(zhì)）離子交換膜。隨著制膜技術(shù)不斷發(fā)展，近年來(lái)已經(jīng)能夠制備不加粘合劑的膜，因其活性基團(tuán)分布能夠均一，故稱為均相（或均質(zhì)）離子交換膜?！　∪缟蠄D所示，分別為均相陽(yáng)膜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和微孔結(jié)構(gòu)示意圖，表明這種膜是一種帶有解離離子并有曲折的微孔通道的高聚物電解質(zhì)薄膜。在應(yīng)用中，離子交換膜與離子交換樹(shù)脂的作用不同，離子交換膜是與外界電解質(zhì)溶液中的離子進(jìn)行膠體地吸附、解吸，使之穿過(guò)膜，故又稱為離子選擇透過(guò)性膜。而離子交換樹(shù)脂只是選擇性地吸附離子，爾后用化學(xué)藥品進(jìn)行解吸再生?！　≡谏a(chǎn)實(shí)踐中，從組裝電滲析器開(kāi)始到

6、運(yùn)行制水，都應(yīng)對(duì)膜的物化性能和電化學(xué)性能提出嚴(yán)格要求。　　1.物理性能：①膜應(yīng)平正均一光滑，無(wú)針孔。這樣可以避免電滲析器密封不良和防止原水中的濁物積聚在膜面上以及因出現(xiàn)針孔造成濃、淡水互竄等?！　、谀?yīng)具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和韌性，以防組裝不慎時(shí)折裂，或因運(yùn)行中水壓力不平衡使膜變形或產(chǎn)生裂縫。可采用纖維網(wǎng)布增加強(qiáng)度和耐折性，更主要的是應(yīng)注意選擇制膜的基材等?！　?.化學(xué)性能：①能耐受一定酸、堿。因?yàn)樵诰S修電滲析器時(shí)，常用稀酸洗滌膜上的水垢，有時(shí)在濃水系統(tǒng)加酸運(yùn)行。②極水室隔膜應(yīng)選擇特殊的制膜基材，陽(yáng)極室膜應(yīng)能抵抗新生態(tài)氯和氧的

7、侵蝕。陰極膜應(yīng)能耐受堿性的陰極水。③應(yīng)有較高的交換容量。交換容量是一個(gè)關(guān)鍵的指標(biāo)，交換容量高的膜，電化學(xué)性能優(yōu)良，但由于活性基團(tuán)具有親水性能，當(dāng)活性基團(tuán)高時(shí)，水分和溶脹度即隨之增大，這就會(huì)影響膜的強(qiáng)度。有時(shí)也會(huì)因膜體結(jié)構(gòu)過(guò)于疏松，從而降低膜的選擇透過(guò)性?！　?.電化學(xué)性能：在從事電滲析脫鹽過(guò)程中，始終和膜的導(dǎo)電性能和選擇透過(guò)性能密切聯(lián)系著，要求膜具有良好的導(dǎo)電性能和選擇透過(guò)性能。然而兩者又受著膜交換容量的制約。2.1引言離子交換膜與離子交換樹(shù)脂具有相同的基本化學(xué)結(jié)構(gòu)，但在制備方法上，因?yàn)殡x子交換膜既包括樹(shù)脂的合成過(guò)程又有膜

8、的成膜過(guò)程，所以離子交換膜的制備方法較為復(fù)雜。除參照離子交換樹(shù)脂制備外，一些非荷電膜的成膜方法對(duì)于離子交換膜也適用。通常離子交換膜的制備包括三個(gè)主要過(guò)程：①基膜制備；②引進(jìn)交聯(lián)結(jié)構(gòu)；③引入功能基團(tuán)。至于制膜的途徑也主要是下述的三種之一：①先成膜后導(dǎo)人活性基團(tuán)；②先導(dǎo)入活性基團(tuán)再成膜；③成膜與導(dǎo)入活性基團(tuán)