凝膠型樹(shù)脂與大孔型樹(shù)脂的主要區(qū)別在于它們的孔隙度不同。
用普通聚合法制成的離子交換樹(shù)脂,是由許多不規(guī)則的網(wǎng)狀高分子所組成,類(lèi)似凝膠。所以稱(chēng)為凝膠型樹(shù)脂。常見(jiàn)的凝膠型樹(shù)脂,如苯乙烯系列的001, 201等。
凝膠型樹(shù)脂的孔隙度很小,一般都在3nm以下,而且嚴(yán)格的講這些孔隙并不是真正的孔,而是交聯(lián)與有水合多聚物凝膠結(jié)構(gòu)之間的距離,它隨運(yùn)行條件而改變,在干的凝膠型樹(shù)脂中,這種“孔”實(shí)際上是消失了。
凝膠型樹(shù)脂浸人水中會(huì)發(fā)生溶脹,體積變大。這種溶脹性會(huì)使樹(shù)脂的機(jī)械強(qiáng)度降低;同時(shí)當(dāng)凝膠型樹(shù)脂在不同離子形態(tài)時(shí),其膨脹率也會(huì)發(fā)生變化,這樣就會(huì)因?yàn)闃?shù)脂的反復(fù)膨脹、收縮而使離子樹(shù)脂性能顆粒破裂。
大孔型樹(shù)脂則不同:它的“孔”大于原子距離,而且不是凝膠結(jié)構(gòu)的一部分,所以這個(gè)孔是真正的孔,其大小及形狀不受環(huán)境條件而改變,因而在水溶液中不顯示溶脹。
由于無(wú)機(jī)物離子的直徑都很小(0.3---0.7nm),用普通的凝膠型樹(shù)脂是完全可以除去;但當(dāng)水中有有機(jī)物分子存在時(shí),由于其分子很大(膠硅化合物的粒徑可大于50nm,某些蛋白質(zhì)分子為5-20nm),用普通凝膠樹(shù)脂除去它們則有困難。而且再生時(shí),這些被吸附的有機(jī)物也不易被再生下來(lái),所以凝膠型樹(shù)脂易于被有機(jī)物所污染。
由于大孔型樹(shù)脂的孔徑較大,在10 - 200nm以上,因之它能夠比較容易地吸著高分子有機(jī)物,并且容易被再生下來(lái),所以有較好的抗污染性。
大孔型樹(shù)脂有交換容量較低,再生時(shí)酸堿用量大及價(jià)格較高等問(wèn)題。
凝膠型樹(shù)脂在聚合的時(shí)候,需要加人交聯(lián)劑,并要控制交聯(lián)劑數(shù)量上的變化,使得在英國(guó)漂萊特樹(shù)脂中形成相應(yīng)的微孔,孔徑在0.5-5nm之間。主要是用于吸附水中陰、陽(yáng)離子,對(duì)有機(jī)物的吸附能力很弱。易污染老化,比表面積<0. 1 平方米/g干樹(shù)脂。外觀呈透明球狀顆粒。
大孔型樹(shù)脂是在合成的過(guò)程中,添加芳香徑、脂肪烴、醇類(lèi)等有機(jī)溶劑,即所謂致孔劑,當(dāng)樹(shù)脂聚合后,除去土述溶劑,即在樹(shù)脂里形成許多大孔。大孔離子樹(shù)脂廠家在濕態(tài)時(shí)呈不透明或乳自色,內(nèi)表面積在5平方米/g以上,視密度與真密度之差大于0.05g/cm³。大孔樹(shù)脂在水處理中能起吸附、過(guò)濾作用,能去除有機(jī)物質(zhì)、腐殖酸、木質(zhì)磺酸等;還可除鐵、去色、并保護(hù)離子交換樹(shù)脂免受污染,而延長(zhǎng)交換離子樹(shù)脂供應(yīng)的使用壽命。在純水制備過(guò)程中,如果主要起過(guò)濾作用,大孔型樹(shù)脂要裝在離子交換樹(shù)脂或反滲透裝置的前面;如果主要是用于吸附,大孔樹(shù)脂宜于酸性水中進(jìn)行吸附。