变色离子交换树脂的结构与使用后颜色变深的说明

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。 

变色离子交换树脂的结构与使用后颜色变深的说明
                 

　　一、离子交换树脂的结构

　　离子交换树脂主要由高分子骨架和活性基团两部分组成。

　　1、高分子骨架高分子骨架也称母体结构。树脂是具有网状结构，不溶于酸或碱的高分子化合物。高分子骨架按其聚合单体，可以分为苯乙烯型和丙烯酸型等。

离子交换树脂

　　2、活性基团。活性基团是由牢固地结合在高分子骨架上不能自由移动的官能团离子和可以自由移动的可交换离子两部分组成的：

　　①官能团离子。官能团离子决定着离子交换树脂的“酸性"或“碱性"和交换能力的强弱。官能团是强酸性的，就叫强酸性离子交换树脂。官能团离子是强酸性的，就叫强碱性离子交换树脂。同样，按官能团离子的性质，还有弱酸的、弱碱和其他类型的离子交换树脂。

　　②可交换离子现代交换理论，把离子交换树脂看作是一种胶体型物质，高分子骨架是“胶核"，活性基团则作为高分子骨架的“双电层"。其中官能团和部分交换离子组成“吸附层"，另一部分可交换离子组成“扩散层"。由于可交换离子是可以自由移动的，因而可以与水中同符号的离子发生交换反应。如果离子交换树脂上的可交换离子为阳离子，就叫H型阳离子交换树脂。同样，如果可交换离子为阴离子，就叫OH型阴离子交换树脂。其余可依此类推。

离子交换树脂

　　二、离子交换树脂使用后颜色变深的说明

　　离子交换树脂是一种半透明或透明的球状物。依其组成的不同，其颜色也不一样。苯乙烯系树脂均呈黄色；丙烯酸系树脂有的为无色透明，有的则呈乳白色。一般讲，交联剂多，原料中杂质多，制出的树脂颜色则深。离子交换树脂在使用一般时间后，由于水中铁或有机物的污染，颜色会变深。失效的离子交换树脂的颜色，比再生好后的树脂的颜色要稍深一些。因此，有时候从树脂颜色的变化上，可以间接看出树脂的“失效"程度。

离子交换树脂

　　三、离子交换树脂的粒度及均匀性对水处理的影响

　　树脂粒度的大小，对水处理工艺有较大的影响。树脂粒度过大，离子交换速度则会减慢；树脂粒度过小，又会使水通过树脂层的压力损失增大。树脂的粒度应均匀，否则，由于小颗粒树脂堵塞了大颗粒树脂间的孔隙，水流会不均并使阻力增大。另外，树脂粒度不均匀也会使反洗操作不易控制；反洗流速过大，会冲掉小颗粒树脂;而反洗流速过小，又不能松动大颗粒树脂，使反洗效果变差。通常，化学水处理使用的树脂粒度应以20～40目为宜。