变色离子交换树脂吸附剂的应用及水解反应

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之一。 

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： 

新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）将新树脂放入容器中，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10NaCl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5HCl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。 

变色离子交换树脂吸附剂的应用及水解反应这里主要对离子交换剂的质量方法、离子交换剂的溶胀度，还有离子交换树脂的强酸树脂催化酯水解反应及水解反应做了详细介绍。

　　DOWEX软化树脂离子交换剂的质量方法

　　离子交换剂的质量可以采用对离子交换剂吸附性质(吸附剂的全交换容量、吸附剂在各种不同介质的PH值下的容量、建立吸附平衡的速度、所需解吸溶液的体积和解吸的程度)和在给定条件下离子交换剂的物理性质(颗粒的溶胀度和强度、热稳定性和化学稳定性)来评定;也可以采用综合对欲过滤介质和对空气中氧化作用的相对稳定性来评定;后，还可以采用描述吸附剂外观和颜色的方法表示。

　　离子交换吸附剂的溶胀度应用

　　离子交换器随着溶胀度的增大，使离子化基团的易近性增大，也使吸附剂容量和建立吸附平衡的速度增大。离子交换吸附剂的溶胀度是由介质的PH值、欲吸附离子的类型和温度决定的。例如磺基阳离子交换剂在水或低浓度盐溶液中的溶胀度通常比它在再生时用的酸溶液中要高。因此，以氢离子取代阳离子与以阳离子取代离子交换剂中氢离子相比，一般都在离子交换剂渗透性较小的条件下进行。

　　DOWEX阳树脂的强酸树脂催化酯水解反应

　　强酸树脂催化酯水解反应已在工业上得到了应用。利用树脂催化乙酸甲酯水解制备纯的乙酸和甲醇，从甲酸甲酯水解制备甲酸。在维尼纶纤维工业中生产原料聚乙烯醇时，会产生大量的乙酸甲酯副产物。乙酸甲酯经强酸树脂催化水解为乙酸和甲酯，再返回聚乙烯醇生产中去循环使用，催化剂选用大孔磺酸阳离子交换树脂。

　　离子交换树脂的水解反应

　　强酸离子交换树脂催化酯水解是早研究的反应。Thomas等首先使用磺酸型的酚醛树脂催化剂乙酸酯水解反应，结果发现，这种树脂的催化活性比盐酸高，而且催化活性按以下底物的次序增加：乙酸甲酯<乙酸乙酯<乙酸丁酯。实验证明，羧酸酯能被水中的树脂所浓集。在树脂孔内的液体中乙酸乙酯的浓度比本体溶液中的约大三倍。

　　其实，离子交换树脂本身可作为药剂内服，具有解毒、缓泻、去酸等功效，可用于治疗胃溃疡、促进食欲、去除肠道放射物质的呢过。