氮气吸脱附仪的工作原理(离子交换树脂和大孔吸附树脂 专栏(6)——离交树脂性能指标评价)
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篇首语：大鹏一日同风起，扶摇直上九万里。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了氮气吸脱附仪的工作原理(离子交换树脂和大孔吸附树脂 专栏(6)——离交树脂性能指标评价)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
氮气吸脱附仪的工作原理(离子交换树脂和大孔吸附树脂 专栏(6)——离交树脂性能指标评价)
2022年2月11日，过完春节后的第一趟出差，一个春节假期把自己立的目标直接摔的稀碎，俗话说：过年躺平是爽的，不写专栏是嗨皮的，收假更新是痛苦的，就让这痛苦的赶脚以今天的文章结束吧。
前面讲了离交树脂和大孔吸附树脂的应用和原理等，经常有人私信问我关于树脂性能的评价，这个问题其实是比较靠近实际应用的，今天我想把评价树脂性能的相关指标摊开讲一下，同时会加入一些实际应用的案例来介绍，便于大家理解。
评价树脂性能的指标有很多，但是很遗憾，至今为止都没有国际标准、国标或者行业标准可以完整的表征树脂的实际性能，所以更多的是在树脂使用过程中积累出的经验反馈。
粒度
我们常见离交树脂和吸附树脂绝大多数都是球状颗粒，大部分粒径都在0.315-1.25mm，由于传统悬浮聚合工艺特点，生产出的树脂颗粒度分布会呈现出典型的高斯分布（正态分布）曲线，也就是中间粒度占比最大，越小或者越大的占比都会越来越小。所以这就会引入均一系数这个概念，我就不展开讲概念了，记住一点就可以了， 均一系数为1，代表着所有的树脂颗粒一模一样大，数值越大，树脂的均匀度就越差。一般我们常规悬浮聚合工艺树脂均一系数＜1.65，而通过喷射法生产的均粒树脂均一系数可以＜1.1。
树脂粒度分布曲线
大家可以直观看下面这两个图片， 左边树脂是蓝晓科技喷射工艺生产的均粒Monojet S1360大孔弱碱阴树脂，右图是传统工艺生产的D301非均粒大孔弱碱阴树脂。
喷射均粒和非均粒
说重点，从图片不难看出，树脂堆积在一起的时候，均粒树脂有着更好的水力学性能，耐压性能，同时因为粒径近乎相同，溶液中离子/分子迁移行程接近，这样可以有更高的料液去除精度，这就是为什么高端的芯片用UPW树脂均为均粒树脂。
一句话：粒度越均匀，树脂综合性能越好。当然啦，均粒树脂的制造成本也是更高的，目前全球掌握大型工业化喷射均粒树脂技术的除了陶氏、三菱、朗盛等国外企业之外，国内目前仅有蓝晓科技突破了该项技术。
比表面积
比表面积其实简单讲，就是承载树脂可以发生交换、吸附的工作量的基础，一般大孔型树脂的比表面积都在㎡/g级别，而凝胶类的树脂往往要小一个数量级。 常用BET法检测，即低温氮气吸附-脱附等温线法。这个方法的原理是，我们假设吸附剂对目标物（氮气）的吸附全为范德华力，每个氮气分子在吸附剂表面占有的面积为0.162n㎡，根据氮气压力等数据推算出树脂的比表面积，当然这里面推导公式很多，就不展开了。另一种方法是用压汞法，通过高压将汞压入树脂的内部孔道中，根据孔径大小和压入汞的量来反推树脂的内表面积。 这两种方法在实际操作中都会使用。
一句话，相对来说，更高的比表面积可以带来更高的交换容量和吸附容量，想要实际应用中，树脂过料量越大，一般就需要树脂的比表面积越高。
密度
树脂的密度表征一般分为湿视密度和湿真密度， 所谓湿真密度，就是在我们计算树脂单位体积重量的时候要把树脂内孔道占据的体积减去，得到真实的颗粒基材骨架的密度，这个数字一般都＞1.1g/ml。而湿视密度，我们在计算单位体积重量时，不但要把树脂内部孔道的体积加进去，还要把树脂颗粒和颗粒之间的间隙算进去，这个数值一般＜0.85g/ml。 密度大小和我们大生产实际使用效果关联不是很强，仅代表树脂生产工艺的差异。
生产使用的时候，湿真密度会对反冲时有一定影响，若密度过小，则经常会被冲出柱外，而密度稍大一些，则可以稳定的聚集在柱子的下部。
交联度
树脂的交联度指的是我们树脂合成过程中加入的交联剂的百分比例，比如001x7，就是指合成原料为7%二乙烯苯交联剂+93%的苯乙烯，一般实际生产出来的树脂交联度均要高于标定值。 一般交联度越高，树脂的含水量越低，对应树脂的交量一般也越高。
一般来讲，交联度越高，含水量越低的离交树脂，脱盐、脱色速率和精度均要比高含水的差一些，所以一般我们在水处理行业使用的脱盐树脂常用x7和x8，却很少使用x12或者更高，当然高交量对树脂强度提升有帮助，需要注意。
孔径
我们在树脂选型的时候，还需考量树脂孔道的大小，树脂的孔道为纳米级（埃A这个符号真是打不出来），根据经验，我们一般建议树脂孔道为吸附目标物的6倍左右，孔经过小，不利于目标物进入孔道，过大，则吸附稳定性变差。
树脂选型时，除极性、骨架、交联等指标外，孔径也是一个不可忽视的因素，这一点对于选择大孔型的树脂尤为重要。
圆球率
分为渗磨圆球率和磨后圆球率，具体操作：取一定树脂放置于瓷球/钢球的圆筒中，定速旋转，通过瓷球/钢球的碰撞挤压，得出树脂的破速率，不形象？ 就跟下面这个水泥球磨机一个原理。 至于渗磨和磨后的区别，前者一般是通过酸碱反复处理后再去磨，这个对应离交树脂，后者是直接去磨，对应大孔吸附树脂。
球磨机
一句话，不管渗磨还是磨后，破碎率越低，树脂强度越高。
其余的一些孔容、孔度等和实际使用关系不大，就不过多展开了。
年后更新第一篇，感谢大家多多支持。
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