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離子交換樹(shù)脂是高分子化合物，所以它們的結(jié)構(gòu)和性能因制造工藝的不同而不同，為此，對(duì)于商品離子交換樹(shù)脂的性能，必須用系列指標(biāo)加以說(shuō)明。
同類(lèi)型的離子交換樹(shù)脂，其交聯(lián)劑加入量的多少，對(duì)產(chǎn)品的物理化學(xué)性能有很大的影響，般加交聯(lián)劑多（即交聯(lián)度大）的樹(shù)脂，由于許多苯乙烯鏈都被交聯(lián)成網(wǎng)狀，所以其產(chǎn)品有網(wǎng)孔小、機(jī)械強(qiáng)度大和穩(wěn)定性較好等點(diǎn)，其點(diǎn)是交換容量較小。
外觀
?、?/span> 顏色。離子交換樹(shù)脂是種透明或半透明的物質(zhì)，依其組成的不同，呈現(xiàn)的顏色也各異，苯乙烯系均呈黃色，其他也有黑色及赤褐色的。樹(shù)脂的顏色稍深。樹(shù)脂在使用中，由于可交換離子的轉(zhuǎn)換或受雜質(zhì)的污染等原因，其顏色會(huì)發(fā)生變化，但這種變化不能確切表明它發(fā)生了什么改變，所以只可以作為參考。
?、?/span> 形狀。離子交換樹(shù)脂般均呈球形。樹(shù)脂呈球狀顆粒數(shù)占顆?？倲?shù)的百分率，稱(chēng)為圓球率。對(duì)于交換柱水處理工藝來(lái)說(shuō)，圓球率愈大愈好，它般應(yīng)達(dá)90%以上。
樹(shù)脂圓球率的測(cè)定方法，是先將樹(shù)脂在60℃烘干、稱(chēng)重，然后慢慢倒在傾斜10°的玻璃上，讓樹(shù)脂分散地向下自由滾動(dòng)，將滾動(dòng)下來(lái)的樹(shù)脂再稱(chēng)重，后者與前者比值的百分?jǐn)?shù)即為圓球率。
粒度
樹(shù)脂顆粒的大小對(duì)水處理的工藝過(guò)程有較大的影響。顆粒大，交換速度就慢；顆粒小，水通過(guò)樹(shù)脂層的壓力損失就大。如果各個(gè)顆粒的大小相差很大，則對(duì)水處理的工藝過(guò)程是不利的。這先是因?yàn)樾☆w粒堵塞了大顆粒間的孔隙，水流不勻和阻力增大；其次，在反洗時(shí)流速過(guò)大會(huì)沖走小顆粒樹(shù)脂，而流速過(guò)小，又不能松動(dòng)大顆粒。用于水處理的樹(shù)脂顆粒粒徑般為0.3～1.2mm。樹(shù)脂粒度的表示法和過(guò)濾介質(zhì)的粒度樣，可以用有粒徑和不勻系數(shù)表示。
密度
離子交換樹(shù)脂的密度是水處理工藝中的實(shí)用數(shù)據(jù)。例如在估算設(shè)備中樹(shù)脂的裝載量，需要知道它的密度。離子交換樹(shù)脂的密度有以下幾種表示法。
?。?/span>1）干真密度。干真密度即在干燥狀態(tài)下樹(shù)脂本身的密度：
干真密度 ＝ g/mL
此值般為1.6左右，在實(shí)用意義不大，常用在研究樹(shù)脂性能方面。
?。?/span>2）濕真密度。濕真密度是指樹(shù)脂在水中經(jīng)過(guò)充分膨脹后，樹(shù)脂顆粒的密度：
濕真密度 ＝ g/mL
?。?/span>3）濕視密度。濕視密度是指樹(shù)脂在水中充分膨脹后的堆積密度：
濕視密度 ＝ g/mL
濕視密度用來(lái)計(jì)算交換器中裝載樹(shù)脂時(shí)所需濕樹(shù)脂的質(zhì)量，此值般在0.60～0.85之間。陰樹(shù)脂較輕，偏于下限；陽(yáng)樹(shù)脂較重，偏于上限。
含水率
離子交換樹(shù)脂的含水率是指它在潮濕空氣中所保持的水量，它可以反映交聯(lián)度和網(wǎng)眼中的孔隙率。樹(shù)脂的含水率愈大，表示它的孔隙率愈大，并聯(lián)度愈小。
溶脹性
當(dāng)將干的離子交換樹(shù)脂浸入水中時(shí)，其體積常常要變大，這種現(xiàn)象稱(chēng)為溶脹。
影響溶脹率大小的因素有以下幾種：
?。?/span>1）溶劑。樹(shù)脂在性溶劑中的溶脹性，通常比在非性溶劑中強(qiáng)。
?。?/span>2）交聯(lián)度。高交聯(lián)度樹(shù)脂的溶脹能力較低。
?。?/span>3）活性基團(tuán)。此基團(tuán)愈易電離，樹(shù)脂的溶脹性愈強(qiáng)。
?。?/span>4）交換容量。高交換容量離子交換樹(shù)脂的溶脹性要比低交換容量的強(qiáng)。
?。?/span>5）溶液深度。溶液中電解質(zhì)濃度愈大，由于樹(shù)脂內(nèi)外溶液的滲透壓差減小，樹(shù)脂的溶脹率愈小。
（6）可交換離子的本質(zhì)?？山粨Q的水合離子半徑愈大，其溶脹率愈大，故對(duì)于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿性離子交換樹(shù)脂，溶脹率大小的次序?yàn)椋?/span>
H＋＞Na＋＞NH4＋＞K＋＞Ag＋OH－＞HCO3≈CO32-＞SO42-＞Cl-
般，強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂由Na轉(zhuǎn)變成H型，強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂由Cl型轉(zhuǎn)變成OH型，其體積均增加約5%。
由于離子交換樹(shù)脂具有這樣的性能，因而在其交換和再生的過(guò)程中會(huì)發(fā)生脹縮現(xiàn)象，多次的脹縮就容易促使樹(shù)脂顆粒碎裂。
耐磨性
交換樹(shù)脂顆粒在運(yùn)行中，由于相互磨軋和脹縮作用，會(huì)發(fā)生碎裂現(xiàn)象，所以其耐磨性是個(gè)影響其實(shí)用性能的指標(biāo)。般，其機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)能保證每年的樹(shù)脂耗損量不超過(guò)3%～7%。
溶解性
離子交換樹(shù)脂是種不溶于水的高分子化合物，但在產(chǎn)品中免不了會(huì)含有少量低聚物。因這些低聚物較易溶解，所以其應(yīng)用的初階段。這些物質(zhì)會(huì)逐漸溶解。
離子交換樹(shù)脂在使用中，有時(shí)也會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變成膠體漸漸溶入水中的現(xiàn)象，即所謂膠溶。促使膠溶的因素有：樹(shù)脂的交聯(lián)度小、電離能力大、離子的水合半徑大，有時(shí)還有受高溫或被氧化的影響。別是強(qiáng)堿性陰樹(shù)脂，它會(huì)因化學(xué)降解而產(chǎn)生膠溶現(xiàn)象。
所以在運(yùn)行中要密切注意其運(yùn)行條件：如離子交換樹(shù)脂處于蒸餾水中要比在鹽溶液中易膠溶，Na型比Ca型易膠溶。離子交換器備用后剛投入運(yùn)行時(shí)，有時(shí)發(fā)生出水帶色的現(xiàn)象，就是膠溶的緣故。
耐熱性
各種樹(shù)脂所能承受的溫度都有限度，超過(guò)此溫度，樹(shù)脂熱分解的現(xiàn)象就很?chē)?yán)重。由于各種樹(shù)脂的耐熱性能不，所以對(duì)每種樹(shù)脂能承受的高溫度，應(yīng)由鑒定試驗(yàn)來(lái)確定。般陽(yáng)樹(shù)脂可耐100℃或更高的溫度；陰樹(shù)脂，強(qiáng)堿性的約可耐60℃，弱堿性的可耐80℃以上。通常，鹽型要比酸型或堿型穩(wěn)定。
抗凍性
根據(jù)對(duì)各種樹(shù)脂在－20℃的抗凍性試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)大孔型樹(shù)脂的搞凍性優(yōu)于凝膠型樹(shù)脂，實(shí)際上冰對(duì)大孔型樹(shù)脂沒(méi)有影響。凝膠型陽(yáng)樹(shù)脂的抗凍性不如陰樹(shù)脂。無(wú)論陰、陽(yáng)樹(shù)脂，機(jī)械強(qiáng)度好的（磨后圓球率高），抗凍性能也好。進(jìn)行濾干外部水分的001×7陽(yáng)樹(shù)脂10周期（凍干24h，再完解凍24h為1周期）的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)磨后圓球率有所下降，裂球率提高，冰凍對(duì)浸在水中的001×7陽(yáng)樹(shù)脂的磨后圓球率幾乎無(wú)影響；201×7陰樹(shù)脂不管濾干外部水分、還是浸在水中冰凍，磨后圓球率和裂球率均變化不大，表明陰樹(shù)脂韌性較強(qiáng)。
耐輻射性能
在有核反應(yīng)堆的企業(yè)中，所用離子交換劑的抗輻射性是很重要的。般而論，無(wú)機(jī)離子交換劑的耐輻射性能較好，而樹(shù)脂均易降解，其中又以陰樹(shù)脂為嚴(yán)重。
導(dǎo)電性
干燥的離子交換樹(shù)脂不導(dǎo)電，純水也不導(dǎo)電，但用純水潤(rùn)濕的離子交換樹(shù)脂可以導(dǎo)電，所以這種導(dǎo)電屬于離子型導(dǎo)電。這種導(dǎo)電在離子交換膜及樹(shù)脂的催化作用上很重要。
