为了除去水中离子态杂质,现在采用得最普遍的方法是离子交换
这种方法可以将水中离子态杂质清除得以较彻底,因而能制得很纯的水
所以,在热力发电厂锅炉用水的制备工艺中,它是一个必要的步骤
离子交换处理,必须用一种称做离子交换剂的物质(简称交换剂)来进行
这种物质遇水时,可以将其本身所具有的某种离子和水中同符号的离子相互交换,离子交换剂的种类很多,有天然和人造、有机和无机、阳离子型和阴离子型等之分,大概情况如表所示
此外,按结构特征来分,还有大孔型和凝胶型等
离子 交 换 剂 的 分 类 无机离子交换剂: 天然 海绿砂 人造 合成沸石 有机离子交换剂 碳质 磺化煤 有机质 阳离子型 强酸性 磺酸基(-SO3H) 弱酸性 羧酸基(-COOH) 阴离子型 强碱性 Ⅰ型 {-N(-CH3)3}OH Ⅱ型 {-N(CH3)2}OH 弱碱性 (-(NH3)OH、(=NH2)OH 或≡NH)OH 其他-氧化还原型、有机物清除除型等 在离子交换技术被发现和应用的初期,采用的只有天然的无机离子交换剂,如海绿砂
然而这类物质不能用于酸性介质而且其交换容量较小,所以现已被人造离子交换剂所替代,特别是由于合成离子交换树脂的制造成功,交换剂的品种不断增加,应用更为广泛
第一节 离 子 交 换 剂 的 结 构 离子交换树脂属于高分子化合物,结构比较复杂
离子交换剂的结构可以被区分为两个部分:一部分具有高分子的结构形式,称为离子交换剂的骨架;另一部分是带有可交换离子的基团(称为活性集团),它们化合在高分子骨架上
所谓“骨架”,是因为它具有庞大的空间结构,支持着整个化合物,正象动物的骨架支持着肌体一样,从化学的观点来说,它是一种不溶于水的高分子化合物,现将常用离子交换剂的结构简单介绍如下
一、磺化煤 磺化煤是一种半化合成的离子交换剂,它利用煤质本身的空间结构作为高分子骨架,用浓硫酸处理的方法(称磺化)引