流动注射离子选择电极法自动测定阳离子交换树脂交换容量的研究.pdfVIP

第36卷 分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告 第6期 Chinese of 805．810 2008年6月 Journal Chemistry AnalyticM 流动注射离子选择电极法自动测定阳离子交换 树脂交换容量的研究 李永生’ 郭慧一 (四川大学化学工程学院，成都610065) 摘要基于流动注射离子选择电极法(FIA-ISE)测定痕量Na+原理，建立了一种能自动测定阳离子交换树 脂各种交换性能的方法，对影响阳阳离子交换树脂交换容量的各种因素进行考察，筛选出凝胶型强阳离子交 换树脂(SACR)交换性能测定的最佳条件：微型交换柱内径3．0咖、长80r咖；树脂填充量0．1951g；再生剂 Na+ HCl浓度为3．0％，其流速为0．90m1．／min(7．64m／h)，再生剂耗量350mL／g(干树脂)；样品为20mg／L 溶液，其流速为1．50mL／min；实现了一次测定同时获得SACR的工作交换容量、平衡交换容量、全交换容量、 交换速率和树脂利用率。与ASTM法进行对照实验，其结果相关性良好(r=O．9922)。 关键词流动注射分析，阳离子交换树脂，离子选择性电极，钠离子，微型交换柱 1 引 言 离子交换树脂主要用于各种水处理系统以获得不同级别的纯水。离子交换树脂性能的优劣将影响 水处理系统的出水水质，树脂的性能降低会直接导致离子交换系统交换容量降低、运行周期缩短、再生 剂耗量增加等。为了保证水处理系统的稳定运行，就要求对离子交换树脂的质量进行严格控制，对离子 交换树脂的交换性能进行测定和比较。 目前，对离子交换树脂交换性能测定方法的研究不多，大多集中在离子交换树脂的应用、污染和复 换容量的方法都以手工滴定为检测手段。手工操作过程复杂，容易引入各种误差。因此，为了提高离子 交换树脂交换性能的测定精度和速度，本研究组基于流动注射分析(FIA)【9’在这方面作了大量研究。 12 先基于FIA法测定痕量cl一的方法【l叫对阴离子交换树脂交换性能的测定方法进行研究¨kJ，实现阴树 脂交换性能的自动快速测定。本研究基于FIA测定痕量Na+的方法¨3，14J，对阳离子交换树脂交换性能 的自动测定方法进行了研究。 子交换树脂对Na+的交换能力最弱，Na+首先从树脂柱中漏出。通过连续监测阳离子交换树脂微型交 换柱出口水中Na+含量，就可以间接得到强酸性阳离子交换树脂(SACR)的各种交换容量和其它阳树 脂交换性能参数。 2流出水曲线的数学模型 ， 2．1树脂吸附离子总量和有效离子吸附■ 在离子交换过程中，交换柱的离子吸附总量等于水中离子的去除量。离子去除量为微型柱的出水 体积与被交换离子浓度的乘积： 尬=JfAcdV (1) 式中M表示交换柱从开始运行到完全失效时树脂吸附的离子量(mm01)，简称为离子吸附总量；Ac dV=qdt(g为交换柱的出水流量(mL／min)；t为交换柱的运行时间(min))。所以： 2007-08-05收稿；2007．1l-12接受 本文系四川大学214振兴计划基金资助项目(No．0082204127098) ·E—mail：li--yongsheng@∞u．edu．cn；lysgxl20005@yahoo．eom．∞ ··现就职于吉林省电力科学院 分析化学 第36卷