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變色離子交換樹脂吸附劑的應用及水解反應

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之一。 

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： 

新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）將新樹脂放入容器中，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10NaCl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5HCl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。 

變色離子交換樹脂吸附劑的應用及水解反應這里主要對離子交換劑的質量方法、離子交換劑的溶脹度，還有離子交換樹脂的強酸樹脂催化酯水解反應及水解反應做了詳細介紹。

　　DOWEX軟化樹脂離子交換劑的質量方法

　　離子交換劑的質量可以采用對離子交換劑吸附性質(吸附劑的全交換容量、吸附劑在各種不同介質的PH值下的容量、建立吸附平衡的速度、所需解吸溶液的體積和解吸的程度)和在給定條件下離子交換劑的物理性質(顆粒的溶脹度和強度、熱穩定性和化學穩定性)來評定;也可以采用綜合對欲過濾介質和對空氣中氧化作用的相對穩定性來評定;后，還可以采用描述吸附劑外觀和顏色的方法表示。

　　離子交換吸附劑的溶脹度應用

　　離子交換器隨著溶脹度的增大，使離子化基團的易近性增大，也使吸附劑容量和建立吸附平衡的速度增大。離子交換吸附劑的溶脹度是由介質的PH值、欲吸附離子的類型和溫度決定的。例如磺基陽離子交換劑在水或低濃度鹽溶液中的溶脹度通常比它在再生時用的酸溶液中要高。因此，以氫離子取代陽離子與以陽離子取代離子交換劑中氫離子相比，一般都在離子交換劑滲透性較小的條件下進行。

　　DOWEX陽樹脂的強酸樹脂催化酯水解反應

　　強酸樹脂催化酯水解反應已在工業上得到了應用。利用樹脂催化乙酸甲酯水解制備純的乙酸和甲醇，從甲酸甲酯水解制備甲酸。在維尼綸纖維工業中生產原料聚乙烯醇時，會產生大量的乙酸甲酯副產物。乙酸甲酯經強酸樹脂催化水解為乙酸和甲酯，再返回聚乙烯醇生產中去循環使用，催化劑選用大孔磺酸陽離子交換樹脂。

　　離子交換樹脂的水解反應

　　強酸離子交換樹脂催化酯水解是早研究的反應。Thomas等首先使用磺酸型的酚醛樹脂催化劑乙酸酯水解反應，結果發現，這種樹脂的催化活性比鹽酸高，而且催化活性按以下底物的次序增加：乙酸甲酯<乙酸乙酯<乙酸丁酯。實驗證明，羧酸酯能被水中的樹脂所濃集。在樹脂孔內的液體中乙酸乙酯的濃度比本體溶液中的約大三倍。

　　其實，離子交換樹脂本身可作為藥劑內服，具有解毒、緩瀉、去酸等功效，可用于治療胃潰瘍、促進食欲、去除腸道放射物質的呢過。