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用離子交換樹脂處理原水，所獲得的水稱為去離子水。用此法制備純水的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便、設(shè)備簡(jiǎn)單、出水量大，因而成本低。在一般情況下有取代蒸餾法制備純水的趨勢(shì)，尤其是大量用水的場(chǎng)合。離子交換處理能除去原水中絕大部分鹽類、堿和游離酸，但不能*除去有機(jī)物和非電介質(zhì)。因此，要獲得既無(wú)電解質(zhì)又無(wú)微生物等雜質(zhì)的純水，就需要將離子交換水再進(jìn)行蒸餾一次。反之，為了杜絕非電解質(zhì)雜質(zhì)和減少離子交換樹脂的再生處理，以便提高離子交換樹脂的利用率，應(yīng)使用普通（市售）蒸餾水或電滲析水代替原水進(jìn)行離子交換處理。
（1) 離子交換樹脂
離子交換樹脂以其母體所含功能團(tuán)不同可分為酸性離子交換樹脂和堿性離子交換樹脂兩類，又因其酸、堿性不同，所以分為各種類型的離子交換樹脂。
(2) 離子交換原理
利用離子交換樹脂中可游離交換的離子與水中離子相互交換作用，將水中各種離子除去或減少到一定程度。
(3）選擇樹脂原則
① 選擇交換容量大的樹脂。交換容量愈大，同體積的樹脂能交換的離子也愈多，一個(gè)交換周期所制取的水量也愈大。一般在同性（陽(yáng)性或陰性）樹脂中，弱酸（或弱堿）性樹脂比強(qiáng)酸（或強(qiáng)堿）性樹脂交換容量大。
② 選用游離酸（或堿）型樹脂。
③ 根據(jù)對(duì)原水中欲除去離子的性質(zhì)選擇樹脂。當(dāng)只需除去水中吸附性強(qiáng)的離子時(shí)，應(yīng)盡量選用弱酸（或弱堿）性樹脂，當(dāng)需除去水中吸附性弱的離子時(shí)，必須選用強(qiáng)酸（或強(qiáng)堿）性樹脂。一般在實(shí)驗(yàn)室中常選用含水率50％左右，粒度20-40目，球狀，交換能力很強(qiáng)，強(qiáng)度較好的強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂和強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂來(lái)制備去離子水。
(4）交換床
① 復(fù)合床：的復(fù)合床由一只陽(yáng)離子交換床與一只陰離子交換床串聯(lián)組成。通常多用三柱式復(fù)合床，亦可串聯(lián)兩組復(fù)合床而成六柱式雙級(jí)復(fù)合床。復(fù)合床雖易于樹脂的再生處理，但其出水質(zhì)量卻不甚理想。單級(jí)復(fù)合床出水的電阻率一般只有50萬(wàn)Ω·cm左右；雙級(jí)復(fù)合床的出水質(zhì)量可有明顯提高，其電阻率可達(dá)2×106Ω·cm以上。
② 混合床：將陽(yáng)離子交換樹脂與陰離子交換樹脂按1：2的容積比均勻混合裝為一床。混合床出水質(zhì)量好、純度高，其電阻率可高達(dá)l0×106Ω·cm以上，但樹脂的再生處理比較麻煩。
③ 聯(lián)合床：串聯(lián)復(fù)合床與混合床結(jié)合即為聯(lián)合床。串聯(lián)方式有三柱式、四柱式及六柱式等。使用聯(lián)合床既可制得高純水又能延長(zhǎng)混合床的工作周期而減少再生處理的繁雜手續(xù)，是比較理想的組合方式。
(5) 新樹脂的處理
首先，將潮濕的新樹脂在空氣中晾干，在烘箱中烘千樹脂會(huì)使樹脂交換基團(tuán)部分遭到破壞，應(yīng)該避免。必要時(shí)進(jìn)行篩分，除去由于劇烈機(jī)械運(yùn)動(dòng)損壞了的（50目以上）粉狀樹脂，以避免堵塞交換柱。用95％乙醇浸泡4h并不斷攪拌，用水漂洗至無(wú)乙醇?xì)馕逗螅倨?-2次，然后進(jìn)行以下處理：
① 強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂，先用5％-10％鹽酸浸泡1d，并不時(shí)攪拌，用傾瀉法以蒸餾水洗滌樹脂至洗液不呈色，然后將樹脂帶水一起裝入柱中（注意：不要使樹脂層中含有氣泡）。再繼續(xù)用5％-10％鹽酸淋洗，使流出液中檢不出Fe 3+，再以蒸餾水或去離子水洗到流出液的pH值為6.6-7.0。
② 強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂，先用水浸泡1d，將樹脂帶水一起裝入柱中（注意：不要使樹脂層中含有氣泡）。用5％鹽酸溶液淋洗，直至流出液檢不出Fe 3+，然后用水洗到中性，再用4%-6%氫氧化鈉溶液淋洗，至流出液中檢不出C1，最后用蒸餾水洗至pH值約為7即可使用。
(6）注意事項(xiàng)
①直接使用自來(lái)水制備去離子水時(shí)，應(yīng)先將原水充分曝氣，待其中余氯除盡再流入樹脂床。自然曝氣所需時(shí)間視環(huán)境溫度而異，一般夏季約需1d，冬季常需3d以上；加熱并加強(qiáng)攪拌或充氣可提高除氯效率。
② 原水硬度較高時(shí)則應(yīng)進(jìn)行必要的處理（或蒸餾或電滲析等）以除去其中大量無(wú)機(jī)鹽類，然后再進(jìn)行交換處理，以延長(zhǎng)交換柱的工作周期。
③ 使用復(fù)合床制備純水時(shí)最好是連續(xù)生產(chǎn)。當(dāng)復(fù)合床內(nèi)的樹脂經(jīng)再生處理后重新使用，或間歇工作再繼續(xù)制水時(shí)，其最初出水的質(zhì)量都較差，電阻率常低于105Ω? cm，因而須待出水電阻率符合要求時(shí)才能收集使用。對(duì)先出的質(zhì)量低劣交換水可重新入床進(jìn)行交換處理。
④ 用離子交換法制得的純水一旦接觸空氣，其電阻率隨即迅速下降，以玻璃容器貯存時(shí)，其電阻率亦將隨貯存時(shí)間的延長(zhǎng)而繼續(xù)降低。
⑤ 去離子水中金屬離子雜質(zhì)含量極低，適于配制痕量金屬分析用的試液。
⑥ 去離子水中常含有微量樹脂浸出物和樹脂崩解微粒（部分微粒可用孔徑0.2-0.45μm的濾膜濾除），不宜用于配制有機(jī)物質(zhì)分析的試液和TOC、COD的試液。
⑦ 一些電化學(xué)儀器的電極表面可因受微量有機(jī)物輕度污染而嚴(yán)重鈍化；頻繁處理電極能影響其重復(fù)性，應(yīng)切實(shí)注意去離子水對(duì)這些儀器的影響。
⑧ 樹脂再生處理的質(zhì)量好壞決定制備的去離子水的純度。因此，必須使用足夠量的再生劑充分處理樹脂，并需*洗凈殘留的再生劑和再生交換液。尤其是混合樹脂，如經(jīng)分別再生處理后未能充分洗凈，則重新混合后將因交互污染而顯著降低其交換能力和有效交換容量。
(7）離子交換樹脂的再生
離子交換樹脂的再生方法主要有化學(xué)再生法和電解再生法。
基本原理：在失效的樹脂中加入一定濃度的酸、堿溶液，利用該溶液中的H＋和OH離子，分別將失效樹脂上吸附的陽(yáng)（陰）離子置換下來(lái)，使陽(yáng)（陰）離子交換樹脂重新獲得交換水中陽(yáng)（陰）離子的能力。這種使失效樹脂重新獲得交換能力的酸、堿溶液，稱為再生液。
① 強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂的再生，再生反應(yīng)式如下：
R-(SO3)2Ca+2HCl一→R一（SO3H)2+CaC12
用5%-10％鹽酸（化學(xué)純以上）溶液以20-30m1/min的流速經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子交換樹脂柱，一般用1-2倍樹脂體積的酸液即可（在流出液中檢查至無(wú)鈣離子），然后用離子交換水或蒸餾水以同樣速度洗至中性（pH值6.5-7.5)，此再生后的樹脂即可繼續(xù)使用。
② 強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂的再生反應(yīng)式如下：
R≡N+Cl+NaOH→R≡N+OH+NaCl
用4%-6%氫氧化鈉溶液以20-30ml/min的流速流經(jīng)陰離子交換柱，洗液用量一般為樹脂體積的3-4倍即可（在流出液中檢查無(wú)氯離子），然后用離子交換水或蒸餾水以同樣速度淋洗至中性（pH-7)，經(jīng)再生后的樹脂可繼續(xù)使用。
注意：整個(gè)再生操作不可間歇或中斷，以免由于再生劑與某些陽(yáng)離子生成沉淀而使柱內(nèi)樹脂受到堵塞。其次，樹脂除去多余再生劑時(shí)，要用蒸餾水或離子交換水淋洗，若用自來(lái)水淋洗，就會(huì)使樹脂受沾污。
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