陽離子交換樹脂濾芯的濾材的物理結(jié)構(gòu)

陽離子交換樹脂的物理結(jié)構(gòu)：

離子樹脂常分為凝膠型和大孔型兩大類。

凝膠型的樹脂的高分子骨架，當(dāng)在干燥的情況下的內(nèi)部是沒有毛細(xì)孔。它在吸水的時候潤脹，在大分子鏈節(jié)間形成很微細(xì)的孔隙，通常稱為顯微孔(micro-pore)。濕潤樹脂的平均孔徑為2～4nm(2×10－6 ～4×10－6mm)。

這類樹脂較適合用于吸附無機(jī)離子，它們的直徑較小，一般為0.3～0.6nm。這類樹脂不能吸附大分子有機(jī)物質(zhì)，因后者的尺寸較大，如蛋白質(zhì)分子直徑為5～20nm，不能進(jìn)入這類樹脂的顯微孔隙中。

大孔型的樹脂是在聚合反應(yīng)的時候然后加入致孔劑，形成了多孔海綿狀構(gòu)造的骨架，其內(nèi)部永有大量的永久性的微孔，然后再導(dǎo)入交換基團(tuán)制做而成。它并存有微細(xì)孔以及大網(wǎng)孔(macro-pore)，潤濕樹脂的孔徑達(dá)到100～500nm，其大小還有數(shù)量都可以在制造的時候進(jìn)行控制。孔道的表面積可以增加到超過1000m2/g。這不僅為離子交換提供了良好的接觸條件，縮短了離子之間擴(kuò)散的路程，而且還增加了許多鏈節(jié)的活性的中心，通過分子間的范德華引力(van de Waals force)產(chǎn)生分子吸附作用，能夠象活性炭那樣吸附各種非離子性物質(zhì)，擴(kuò)大它的功能。一些不帶交換功能團(tuán)的大孔型的樹脂也可以吸附并分離多種物質(zhì)，比如化工廠的廢水當(dāng)中的酚類物。

大孔樹脂的內(nèi)部的孔隙又多又大，表面積也很大，活性中心比較多，離子擴(kuò)散速度快，離子交換速度也快很多，大約比凝膠型的樹脂快了約有十倍。使用的時候的作用快、效率高，所需處理時間縮短。大孔樹脂還有多種優(yōu)點：耐溶脹，不易碎裂，耐氧化，耐磨損，耐熱及耐溫度變化，以及對有機(jī)大分子物質(zhì)比較容易吸附和交換，因而抗污染的能力強(qiáng)，并且比較容易再生。