離子交換樹(shù)脂進(jìn)行離子交換反應的性能,表現在它的“離子交換容量”,即每克干樹(shù)脂或每毫升濕樹(shù)脂所能交換的離子的毫克當量數,meq/g(干)或 meq/mL(濕);當離子為一價(jià)時(shí),毫克當量數即是毫克分子數(對二價(jià)或多價(jià)離子,前者為后者乘離子價(jià)數)。離子交換樹(shù)脂有“總交換容量”、“工作交換容量”和“再生交換容量”等三種表示方式。
第一:總交換容量,表示每單位數量(重量或體積)樹(shù)脂能進(jìn)行離子交換反應的化學(xué)基團的總量。
第二:工作交換容量,表示樹(shù)脂在某一定條件下的離子交換能力,它與樹(shù)脂種類(lèi)和總交換容量,以及具體工作條件如溶液的組成、流速、溫度等因素有關(guān)。
第三:再生交換容量,表示在一定的再生劑量條件下所取得的再生樹(shù)脂的交換容量,表明樹(shù)脂中原有化學(xué)基團再生復原的程度。
正常情況下,離子交換樹(shù)脂,再生交換容量為總交換容量的50~90%(一般控制70~80%),而工作交換容量為再生交換容量的30~90%(對再生樹(shù)脂而言),后一比率亦稱(chēng)為樹(shù)脂的利用率。
離子交換樹(shù)脂在實(shí)際使用中,離子交換樹(shù)脂的交換容量包括了吸附容量,但后者所占的比例因樹(shù)脂結構不同而異?,F仍未能分別進(jìn)行計算,在具體設計中,需憑經(jīng)驗數據進(jìn)行修正,并在實(shí)際運行時(shí)復核之。
離子樹(shù)脂交換容量的測定一般以無(wú)機離子進(jìn)行。這些離子尺寸較小,能自由擴散到樹(shù)脂體內,與它內部的全部交換基團起反應。而在實(shí)際應用時(shí),溶液中常含有高分子有機物,它們的尺寸較大,難以進(jìn)入樹(shù)脂的顯微孔中,因而實(shí)際的交換容量會(huì )低于用無(wú)機離子測出的數值。這種情況離子交換樹(shù)脂與樹(shù)脂的類(lèi)型、孔的結構尺寸及所處理的物質(zhì)有關(guān)。