新树脂的处理和贮存

一、新树脂的处理

      离子交换树脂的工业产品中，常含有少量低聚合物和未参与聚合或缩合反应的单体。当树脂与水、酸、碱或其他溶液接触时，上述物质就会转入溶液中，影响出水水质。除了这些有机物外，树脂中还往往含有铁、铅、铜等无机杂质。因此，在对水质要求较高的时候，新树脂在使用前必须进行处理，以除去树脂中的可溶性杂质。

       新树脂在用药剂处理前，必须首先用水使树脂充分膨胀。然后，对其中的无机杂质（主要为铁的化合物）可用稀盐酸除去；有机杂质可用稀氢氧化钠溶液除去。但如果树脂在运输或贮存过程中脱了水，则不能将其直接放入水中，以防止树脂因急剧膨胀而破裂，应先把树脂放在10%食盐水中浸泡一定时间后，再用水稀释使树脂缓慢膨胀到最大体积。

      热力发电厂中用作水处理的树脂量都比较大，所以宜在离子交换设备中进行处理。具体的处理方法如下：

      1、脱水树脂的食盐水处理

      将树脂装入中，用大于树脂体积的10% NaCl溶液浸泡树脂1～2h。浸泡完后放掉食盐水，用水冲洗树脂，直至排出的水不呈黄色为止，然后最好再进行反洗。以除去混在树脂中的机械杂质和细碎树脂粉末。

      2、阳树脂的预处理

      将阳树脂浸泡于2%～4%NaOH溶液中，经4～8h后进行小流量反洗，至排水澄清、耗氧量稳定为止，然后再浸泡于5%HCl溶液中，经4～8h后进行正洗，至排水Cl^-含量与进水相接近为止。

      3、阴树脂的预处理

      将阴树脂浸泡于5%HCl溶液中，经4～8h后，用氢离子交换器出水进行小流量反洗，至排水Cl^-含量与进水相接为止。然后再用4% NaOH溶液浸泡，经4～8h后进行正洗，至排水接近中性为止。

      新树脂经上述处理后，它的稳定性会显著提高。

      二、树脂的贮存

      如需长期贮存树脂时，最好把树脂转变成盐型，并浸泡在水中。如贮存过程中树脂脱了水，也应先用浓（如10%）食盐水浸泡，再逐渐稀释，以免树脂急剧膨胀而破碎。

      树脂在贮存处和运输过程中的温度不宜过高或过低，一般最高应不超过40℃；最低不得在0℃以下，以免冻裂。如冬季没有保温设备时，可将树脂贮存在食盐水中，食盐水的浓度可根据具体气温条件而定。

      三、树脂的鉴别和分离

     1、树脂的鉴别

     在实际工作中，往往需要判别树脂的种类，现介绍一种简单的鉴别方法如下：

     第一步区分阳树脂和阴树脂。

     1）取树脂样品2mL，置于30mL的试管中，用吸管吸去树脂层上部的水。

     2）加入1mol/L HCl5mL，摇动1～2min，将上部清液吸去，这样重复操作2～3次。

     3）加入纯水清洗，摇动后，将上部清液吸去，重复操作2～3次，以除去过剩的HCl。

     经上述操作后，阳树脂转变为H型，阴树脂转变为Cl型。

     4）加入已酸化的10% CuSO₄（其中含1% H₂SO₄）5mL，摇动1min，放置5min。如树脂呈浅绿色，即为阳树脂，如树脂不变色则为阴树脂。

      H型强酸性阳树脂与Cu^2＋交换转变成Cu型树脂而呈浅绿色。H型弱酸性阳树脂由于羧基和Cu^2＋能形成牢固的共价键，即使在酸性溶液中也能转变为Cu型树脂，所以也呈浅绿色。强碱性阴树脂与Cu^2＋无作用，因此不变色，弱碱性阴树脂可以和Cu^2＋络合，也呈浅绿色，但在酸性溶液中不能和Cu^2＋络合，将CuSO₄ 溶液酸化，就是为了防止弱碱性阴树脂与Cu^2＋络合，干扰对阳树脂的鉴别。

      由于弱酸性阳树脂的交换速度较慢，因此加CuSO₄后，需放置一些时间，再进行观察。

      第二步，区分强酸性阳树脂和弱酸性阳树脂。

      经第一步处理后的树脂如显浅绿色，则用纯水充分清洗后，加5mol/L NH₃·H₂O溶液2mL，摇动1min，再用纯水充分清洗。如树脂转为深蓝色，则为强酸性阳树脂；如树脂颜色不变，则为弱酸性阳树脂。

      之所以认定转为深蓝色的树脂为强酸性树脂，是因为加NH₃·H₂O后，强酸性阳树脂颗粒中的Cu^2＋成为铜氨络离子［Cu(NH₃)₄^2＋］，并仍被强酸性阳树脂吸着，因而使树脂呈深蓝色［Cu(NH₃)₄^2＋为深蓝色］。弱酸性阳树脂中的Cu^2＋不转成Cu(NH₃)₄^2＋，所以树脂仍为浅绿色。

      第三步，区分强碱性阴树脂和弱碱性阴树脂。经第一步处理后，不变后的树脂即为阴树脂，再进行如下操作：

      1）加入1mol/L NaOH 5mL，摇动1min后，用倾泻法充分清洗。如入NaOH是使阴树脂转成OH型，并清洗除去过剩的NaOH。

      2）加入酚酞5滴，摇动1min，用纯水充分清洗，如树脂呈红色，则为强碱性阴树脂，这是由于OH型强碱性阴树脂能电离子OH^-，充填在树脂颗粒的网孔中，因而呈强碱性，当酚酞渗入网孔中时，遇碱即显红色。弱碱性树脂由于电离的OH^-少，碱性弱，所以酚酞渗入网孔时不变色。

      第四步，确定弱碱性树脂。

      加入酚酞后，树脂不变色，应为弱碱性阴树脂，为了进一步加以肯定，操作如下：

      1）加入1mol/L HCl5mL，摇动1min，然后用纯水清洗2～3次。加HCl是使阴树脂转变为Cl型，并洗去过剩的HCl。

      2）加入5滴甲基红（或甲基橙），摇动1min，并用纯水充分清洗，如树脂呈桃红色，则可确定为弱碱性阴树脂，如树脂不变色，则表示无离子交换能力 ，这是由于Cl型弱碱性阴树脂有水解作用，其反应如下：

                   RCl + H₂O → ROH + HCl

  水解后，RCl树脂网孔中的水呈酸性，因此当甲基红渗入树脂颗粒网孔中后即显桃红色（甲基橙在酸性溶液中显桃红色）。

      必须注意，上述操作是连续性的，不能只取其中一步就确定是某种树脂。例如，不能只做第四步就确定它是弱碱性阴树脂，因为H型的强酸或弱酸树脂，其网孔中的水都呈酸性，因此加甲基红都呈桃红色。

      2、不同树脂的分离

      在使用中，有时会碰到不同类型的树脂混合在一起，需要设法分离。树脂的分离常利用它们密度的不同，用自下而上的水流将它们分开。或者将它们浸泡在一种具有一定密度的溶液中，利用它们浮、沉性能的不同而分开。如用饱和食盐水浸泡，则强碱性阴树脂会浮在上面，而强酸性阳树脂则沉于底部，如果混合的两种树脂密度差甚小，那么分离起来就比较困难。