离子交换树脂的物理性质

公司仅使用凝胶型我交换树脂球形为透明或半透明球体，大孔树脂为乳白色或不透明球体，颜色有黄色、白色、红褐色等。优质树脂球形度高，无裂纹，色泽均匀，无杂质。

凝胶型离子交换树脂粒径（单位：mm）一般为0.3～1.2mm（相当于50～16目），有效粒径（d10）为0.36～0.61mm，均匀系数（K）为1.22～1.66。有效粒径是指10%的树脂颗粒通过，90%被截留的筛孔直径。均匀系数是60%的颗粒通过的筛孔直径（d60）与（d90）之比，即K=d60/d90。均匀系数一般大于1，越接近1，粒径组成越均匀。树脂粒径对交换速率、水流阻力及反冲洗有显著的影响。粒径大，交换速率慢，交换能力低；粒径小，水流阻力大；颗粒大小不均匀，小颗粒会滞留在大颗粒的孔隙中，增加水流阻力，妨碍反冲洗。因此，应选择合适、分布均匀的颗粒。

密度，单位：g/cm³。树脂密度一般以水合状态下的湿表观密度（堆积密度）和湿真密度来表示。

①湿表观密度，单位：g/cm³。湿表观密度是单位体积内填充的湿树脂的质量，用于计算交换容器中所需的树脂量。湿表观密度=湿树脂质量/湿树脂总体积。各种商用树脂的湿表观密度约为0.6-0.86 g/cm³。

②湿真密度，单位：g/cm³。湿真密度是指树脂颗粒吸水后的密度。湿真密度=湿树脂质量/湿树脂颗粒体积。需要注意的是，上式中的树脂颗粒体积不包括颗粒间孔隙的体积。湿真密度一般为1.04-1.3 g/cm³，其中阳离子交换树脂通常为1.3 g/cm³，阴离子交换树脂通常为1.10 g/cm³。湿真密度用于确定树脂床层的反冲洗强度。此外，在混合树脂床层中，湿真密度还与反冲洗后树脂的分层情况有关。阴离子交换树脂较轻，反冲洗后树脂位于上层；阳离子交换树脂较重，反冲洗后树脂位于下层。在使用过程中，由于树脂主链中基团的脱落和链的断裂，树脂的密度会略有下降。

|

凝胶型离子交换树脂含水率（单位：%）。含水率是指湿润状态的树脂（在水中充分吸水膨胀后）所含水的质量分数，一般在50%左右。含水率主要取决于树脂的交联度、活性基团的类型和数量等因素。交联度越低，树脂孔径越大，含水率越高。

溶胀度（单位：%）。树脂因吸水或转变等条件变化引起的体积变化称为溶胀。溶胀发生在活性基团与水接触后释放的离子发生水合形成水合离子，从而使交联网膨胀时。干树脂与溶剂接触后体积的增加称为绝对溶胀度，湿树脂从一种离子形式转换为另一种离子形式时体积的变化称为相对溶胀度，也称为转变溶胀率。绝对溶胀度=（溶胀前体积-溶胀后体积）/溶胀前体积。相对溶胀度（或转变溶胀率）=（转变前体积-转变后体积）/转变前体积。树脂的交联度越低，活性基团越容易离子化，交换容量越大，溶胀度也越大。树脂上可交换离子的水合半径越大，水中电解质浓度越低，溶胀度也越大。凝胶型离子交换树脂s溶胀度。不同离子形态的强酸性阳树脂和强碱性阴树脂溶胀度顺序为：阳离子：H+→> Na+→> NH4+→> K+→> Ag+；阴离子：OH-→> HCO3-≈CO32-→> SO42-→> Cl-。苯乙烯系阳离子交换树脂从RNa到RH（以RNa→RH表示）的溶胀率约为5%-10%，而苯乙烯系阴离子交换树脂从RCI到ROH的溶胀率约为10%-20%。丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂的溶胀率很高，RweakH→RweakNa的溶胀率约为60%-70%。由于所有树脂都会溶胀到一定程度，因此在设计交换容器时必须预留空间。变形膨胀率高的树脂在使用过程中由于反复膨胀和收缩，容易老化。

孔隙率和比表面积：目前使用D001x14-20系列 凝胶型离子交换树脂平均孔径为10～15.4nm，孔隙率（单位树脂粒子的孔体积）为0.09～0.21mL/g，比表面积为16～36.4m²/g（干）。凝胶型树脂的比表面积小于1m²/g。

交联度，以%为单位，是指树脂生产过程中交联剂的比例。例如，苯乙烯类树脂是以苯乙烯为单体，二乙烯基苯为交联剂聚合而成的。交联度是指树脂中二乙烯基苯的质量分数。交联度影响树脂的诸多性能。交联度越高，树脂的机械强度越高，但抗水溶胀性能越差。交联度的变化会影响树脂的交换容量、含水量、溶胀度、机械强度等性能。用于水处理的离子交换树脂的交联度应为7%~10%，此时树脂网格的平均孔径为2~4毫米。机械强度：机械强度反映树脂保持颗粒完整性的能力。在使用过程中，树脂受到冲击、碰撞、摩擦、溶胀等作用时，会发生断裂。因此，要求树脂具有足够的强度，树脂的年损失率小于3%～7%。耐热性：各种树脂都有一定的使用温度范围，超过上限，树脂就会发生热分解，低至0℃时树脂中的水分就会结冰，导致颗粒破碎。树脂的储存和使用温度通常控制在5～40℃。（10）导电性：干树脂不导电，湿树脂因有解离离子而导电。