指示剂变色阳离子交换树脂的工业应用与影响因素

变色数脂可以用来监测阳床或阴床出水，在阳床或阴床临近失效时及时指示失效点，是在线监测仪表直观和有效的补充。具有稳定可靠、使用简便、不污染水质的优点。

变色阳树脂是一种带有指示剂的阳离子交换树脂，出厂型为氢型，通过变色阳树脂的水如果含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等各种阳离子时，即与树脂携带的H+发生交换，树脂层开始失效，失效层颜色明显改变，指示水中有阳离子泄露。H+型时为墨绿色，Na+型时为玫瑰红色，产品色差十分明显。同时还具有良好的交换容量和物理稳定性。

       变色阳树脂一般用在火电厂凝结水、除氧器、省煤器、主蒸汽等H+电导仪前，将水中带入的游离氨除去，并将所有的阳离子全部转化为H+离子，避免了Ca2+、Mg2+、Na+泄漏进入凝结水而电导仪显示值反倒降低的现象发生。

   变色阳树脂与H+电导仪联合使用，用于监测凝汽器泄漏量是否超标，决定凝结水是否需要处理，监测给水、蒸汽水质品质是否满足标准要求。是火力发电厂化学监督重要和为倚重的化学表计。

变色树脂使用范围：监测和控制给水、凝结水和蒸汽的氢电导率，是保证水汽质量，控制火电厂水汽系统腐蚀结垢的重要手段。 

由于水汽中氨的浓度、取样流速经常变化，加上机组启停等原因，难以判断H型交换柱何时失效。H型交换柱失效初期，由于少量铵离子穿透，使氢电导率测量值偏低；当H型交换柱*失效，大量铵离子透过，氢电导率测量值又偏高。因此，当交换柱失效后引起氢电导率变化时，难以及时判断是水质恶化还是交换柱失效。目前国外采取的解决办法是采用变色阳离子交换树脂，失效层与未失效层颜色不同，可以在H型交换柱失效前及时进行再生处理，可以及时发现水质恶化问题并及时采取解决措施。 

变色树脂使用方法： 

购买的变色树脂是未处理的Na型树脂，必须经过以下方式处理才可以使用： 

（1）将树脂放入容器中，以除盐水清洗2～3遍，至水清澈；如果树脂变干，则清洗前需要加入10%NaCl溶液浸泡2小时，以防止树脂因急剧膨胀而破裂。 

（2）将清洗干净的树脂装入实际交换柱中，以不少于10倍树脂体积的5%HCl再生液动态逆流再生（与交换柱运行水流方向相反），再生流速控制3m/h～5m/h，保证再生液与树脂接触时间不小于30min； 

（3）再生液进完后以除盐水按交换柱运行水流方向大流量冲洗交换柱（冲洗流速10m/h～20m/h），冲洗时间不低于12h； 

（4）再生完毕、清洗干净的氢交换柱可装入实际系统进行氢电导率的测定。 

（5）失效的变色树脂氢型交换柱可直接进行再生处理，再生步骤同(2)~(4)。 

变色树脂的储存:需要长期储存的树脂，应再生成氢型树脂后储存。 

指示剂变色阳离子交换树脂的工业应用与影响因素
                 

　　离子交换树脂的工业应用

　　1、用于水处理的量很大，占离子交换树脂的产量的90%以上。

　　离子交换树脂的工业用水里存在钙、镁、两价和三价的铁离子，易使管道和锅炉结垢。除去这些金属离子的过程，称为水的软化。早期水的软化是使用沸石及磺化煤，现多用聚苯乙烯磺酸型离子交换树脂。用于原子能、半导体、电子工业、高温高压锅炉的水，要求高质量的无离子水。采用树脂混合床法可使水去离子化，即将氢型强酸树脂与羟型强碱树脂混合均匀后放入一交换柱内，通过交换柱出来的水，仅含0.006ppm的离子性溶质(水的电阻率为1.8×107欧·厘米)，此纯度相当于用石英容器重蒸馏28次所获得的水。

　　2、从贫铀矿里将铀分离、浓缩、提纯和回收，分离和提纯稀土元素和贵金属，回收电镀溶液中的铬及人造丝废液中的铜等。

　　3、用于医学和医药上的回收、分离和提纯，如、氨基酸及生物碱的分离提纯，用量相当大。

　　4、在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、醇醛缩合、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱、同样可进行上述反应，且优点更多。如树脂可反复使用，产品容易分离，反应器不会被腐蚀，不污染环境，反应容易控制等。

离子交换树脂

　　5、用于分析化学，例如水中离子浓度的分析、稀土分析、生化分离，以及月球上痕量物质的分析等。

　　6、用于糖、生物制品、甘油、酒等的脱色。

　　7、去除电镀废液里的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质，如苯酚及其衍生物等。

　　8、用于外消旋物的拆分、固相合成，以及作为化学试剂等。

离子交换树脂

　　离子交换树脂影响离子交换反应的因素

　　离子交换反应主要发生在树脂内部。在离子交换反应前，溶液里的反应物必须能扩散进树脂内部。扩散速率与树脂体上毛细孔大小有关，而毛细孔的大小，与合成时加入的交联剂的量有关。交联剂用量少的，树脂的交联度小,毛细孔孔径就大，反应物就容易扩散进去；交联剂用量多的，树脂的交联度大，毛细孔孔径就小，反应物就不容易进去。因此，往往利用交联度不同的树脂，将分子量不同的化合物分开。

离子交换树脂

　　另外，溶液里的离子浓度与树脂的交换量也是影响反应物扩散进树脂内部的因素。若溶液里的离子浓度比较高，而树脂的交换量又比较小时，则离子很易扩散进树脂内部进行交换；反之，若溶液里的离子浓度较小，树脂的交换量又高，溶液里的离子不易扩散进去，故交换反应不能进行，因而去除溶液里少量离子是困难的。