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離子交換樹脂是一種聚合物,帶有相應的功能基團,一般情況下,常規的鈉離子交換樹脂帶有大量的鈉離子。
當水中的Ca2+、Mg2+含量高時,離子交換樹脂可以釋放出Na+,功能基團與Ca2+、Mg2+結合,這樣水中的Ca2+、Mg2+離子含量降低,水的硬度下降,硬水就變為軟水,如以RNa代表鈉型樹脂,其交換過程如下:
2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+
2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+
即水通過鈉離子交換器后,水中的Ca+、Mg+被置換成Na+,當樹脂上的大量功能基團與Ca2+、Mg2+結合后,樹脂的軟化能力下降,可以用價廉貨廣的離子交換樹脂再生劑——食鹽(氯化鈉Nacl)溶液流過樹脂,此時溶液中的鈉離子含量高,功能基團會釋放出鈣鎂離子而與鈉離子結合,這樣樹脂就恢復了交換能力,這個過程叫作“再生”,其過程反應如下:
R2Ca + 2NaCl = 2RNa + CaCl2
R2Mg + 2NaCl = 2RNa + MgCl2
對照離子交換樹脂再生的示意圖,就更好理解其原理了——
四川離子交換樹脂再生示意圖
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