离子交换树脂外观( w1 }4 Q' }: B9 \\0 Y 8 w0 A, J7 h, c: L6 t

离子交换树脂的外观包括：颜色、形状、颗粒完整性以及树脂中的异样颗粒和杂质等。 质量优良产品的外观应该是：. F\

圆球形规整，碎粒极少：凝胶型树脂颗粒应光滑透亮；

①颜色均一，若有杂色颗粒，说明混入了其他品种树脂或不同质量的树脂。要注意树脂发生霉变时会带青绿色；

②无异样颗粒(如不定型颗粒和“软球”)，软球是低聚合物颗粒或未聚合好的颗粒。一般弱酸性阳树脂中易出现“软球”。软球较轻，带粘性，夹在树脂层中，会给使用带来麻烦。 ③无杂质，杂志包括金属腐蚀产物、橡胶老化后的碎块和包装材料的碎片等，树脂使用前应将杂质除去。

（一）树脂颜色 4 m; Y1 `0 M0 A, N. [

离子交换树脂因母体结构、交换基团和离子类型、生产工艺与操作条件以及污染变质等情况不同，而有白、黄、褐、棕、灰、红、黑等种种颜色。 常用树脂的颜色一般如下：

凝胶型树脂一般是透明或半透明的，而大孔型树脂则为不透明或微透明的。

聚丙烯酸系树脂为乳白色或淡黄色，凝胶型聚苯乙烯树脂则为淡黄色至棕褐色，大孔聚苯乙烯型阳树脂一般为淡灰褐色，大孔聚苯乙烯型阴树脂可为白色至各种淡黄褐色。

树脂的颜色还因交换基团上离子形式不同而变化，在树脂色功能基团上生成配合物后，颜色也可发生变化。

交联度高或原材料杂质多，树脂颜色就略深，树脂受铁或有机物污染时颜色也会变深。受到氧化剂破坏发生解联时，随着交联度的下降树脂的颜色变浅。

对离子交换色谱分析专用树脂，要求颜色较浅，以便于观察色带谱。有时，为了在使用中观察方便，在树脂加工过程中，特意加入色素或染料或指示剂，使树脂具有某种颜色。 新购树脂时观察树脂颜色，可初步了解树脂纯正程度等一半情况。在树脂使用过程中，定期观察树脂颜色的变化，可辅助了解树脂性能变化情况。 , A( Z& h. ~0 |6 h! T2 U7 F6 ~

（二）形 状

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除了为特殊应用而制造的离子交换棒、带、片、膜、粉及纤维外，常用树脂都制成0.3mm-1,2mm的球形颗粒。

球形颗粒的树脂有以下优点：

① 加工容易。无论是采用悬浮集合，还是采用喷孔成型，把树脂制成小球粒最方便。省去破碎的操作，也无碎末损失。1 I# q% ^% h) t) L5 j' `

① 表面光滑，流体阻力小，流体分布均匀，树脂层中压降小。0 R9 ?' o! }% V- l, b ② 表面积大，交换速度快，而且体积小，节省容积。

③ 树脂无裂口和尖锐棱角，不易出现碎片细粉，耐磨损性能好。2 [& H! { p7 G3 ] t ④ 不易污染，表面污物容易在反洗中清除。

树脂中呈球状颗粒的树脂量占总量的百分数，称为圆球率。对于水处理来说，圆球率越大越好，因为这有利于树脂层中水流分布均匀，减少水流阻力损失，减少树脂反洗的损失。

对于混合床或双层床，则有利于树脂的分离。) {$ \\5 h4 p' F1 l. ^# q 圆球率的测定可采用显微镜观察计数法。通常是取几百颗树脂，在20倍的显微镜下求出破球数，然后再算出圆球率。这种方法可在保持树脂湿态下进行，对即发生裂纹而仍保持球型的未破碎的树脂颗粒，也可以观察到。该方法的缺点是误差较大，且测定结果也不是以质量为基础计算的。另一种测法是，取自然风干或在80℃烘箱中烘干2h的干态树脂10g，慢慢地倒在倾斜10°的玻璃板上端〔玻璃板面积不小于（45×30）cm2〕,让树脂分散的向下自由流动,然后收集滚入玻璃板下大搪瓷盘中的树脂,然后算出圆球状树脂的质量百分数.' y/ X1 A, M' e

新树脂的圆球率均应在90%以上,树脂使用后,由于破裂,圆球率会下降,尤其是强度差大的树脂. * Q& ~3 H% t6 P- ?

离子交换树脂粒度分布, a: H* Q& C, x; D) q # h) v( W r! J) I/ G4 G

离子交换树脂球粒大小不一,一般不能简单地用一个粒径这一指标来表示,必须引入粒径分布,用它来表明树脂颗粒所占有的粒径范围及各种粒径颗粒的含量。1 \\5 \\. x& Y& a2 p

离子交换树脂颗粒的大小及均匀性对其应用有着较大的影响.在由不同树脂组成的混合床、双层床、三层床中，他会直接影响到运行中分离操作的分离效果。

树脂颗粒大，交换速度就慢；颗粒小，水通过树脂层的压力损失就大。各个颗粒的大小相差太大，不利于水处理工艺过程的进行。一则，小颗粒堵塞了大颗粒的空隙，会使水流不匀和阻力增大；再则，反洗时流速过大会冲走小颗粒树脂，而流速过小又不能松动大颗粒。因此，常用树脂的粒径一般为0.3mm-1.2mm。在生产中，常用“目数”来表示树脂颗粒的大小。目数与毫米之间的对应关系如表1-1所示。

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表1-1用目数和毫米表示颗粒大小的关系6 _; r; P/ B4 @\ 目数 粒径/mm 目数 粒径/mm ! j, p: n( J! T\ 10 2.00 80 0.177

20 0.841 90 0.155 8 p4 ?: R( v5 B; t* G0 p 30 0.595 100 0.149 ; s+ g: p4 D# ~: g 40 0.420 120 0.125

50 0.297 140 0.105 - X* W, \\7 F8 C, {1 E/ p 60 0.250 200 0.074

70 0.210 400 0.037 0 q; j5 L. F# R8 Y) C! Z _ # L, u' }4 X9 r( x9 @

树脂颗粒的均匀性，也可影响水处理中的一些操作和计算。由于在水中大颗粒的沉降速度大于小颗粒，因而，当树脂层上面有水层存在时，交到数值就会破坏原有按自然沉降规律得到的树脂层。为此，为取代表性树脂样品，应尽量去掉树脂层面以上的水，并将树脂上下翻动均匀，然后取样。另外，有关计算中往往要考虑到，树脂在量筒中经敲实而大小颗粒无规律排列时所具有的体积，与交换柱中经反洗、沉降后所得到的体积之间的差别。

由于树脂通常是在湿态下使用的，所以，树脂粒度分布测定是用完全水化了的树脂在湿态下进行筛分分析。要注意树脂失水变干粒径收缩，会影响测定结果。具体操作是将100ml湿态树脂用一系列实验筛依次湿筛，测出不同筛孔孔径的筛子上累计保留树脂的百分数，在坐标系上绘出粒径分布曲线，再依据该曲线，求出能保留40%和90%树脂的实验筛筛孔孔

径。6 y6 x G5 z% F- z/ q

设试样颗粒按直径由大到小排列至排完90%体积的颗粒，规定其中最小的直径为有效颗粒（mm），有符号d90表示。该值也就是保留90%树脂样品的相应试验筛孔孔径。

设试验颗粒按直径由大到小排列至排完40%体积的颗粒，规定最小颗粒的直径为d40.。该值也就是保留40%树脂样品的相应实验筛筛孔孔径。) Z2 n0 z5 o\ 规定d40与有效粒径d90的比值，称为均一系数，用符号K表示。即：* u( Z: Z( {2 [8 E% M# H0 u, Z. R

显然，均一系数K越小，则颗粒粒径范围越狭窄，颗粒也就越为均匀。7 M. U; r- U; ^6 I. ? 离子交换树脂粒度分布的测定结果，用有效粒径d90和均一系数K这两个指标表示。 有关树脂粒度分布的测定步骤、实例与一些规定，请参看GB/T5758—2001标准。+ e+ f+ t1 H7 x5 C/ V

表1-2列出某些树脂粒度分布测定结果供参考。+ n0 [; ]* i\ 7 n/ A* u% e4 g0 W8 b\

表1-2 某些树脂的粒度分布

树脂牌号 有效粒径d90/mm 均一系数K 树脂牌号 有效粒径d90/mm 均一系数K . O* u# J5 t [9 Q5 H

007×7 0.487 1.66 D301 0.416 1.46 201×7 0.431 1.63 D301FC 0.61 1.28

D001 0.469 1.43 D301SC 0.42 1.22 7 D4 G- y! [) X, y) j& O) F7 f# | D111 0.362 1.59 9 C7 d- B6 r. f5 v) N! b

在GB/T5758—2001标准中，还规定了几种粒度的定义如下：

①下限粒度：小于指定下限粒径试样颗粒的体积占全部试样颗粒体积的体积分数； ②上限粒度：大于指定上限粒度试样颗粒的体积占全部试样颗粒体积的体积分数； - { m: x+ f9 j: y' l3 Q0 {4 a

③范围粒度：指定粒径范围（小于上限粒径至大于和等于下限粒径）内试样颗粒的体积占全部试样颗粒体积的体积分数。

有关这三项粒度的测定和计算可查阅相关标准，在此不再赘述。

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离子交换树脂含水量

一定离子型的离子交换树脂颗粒内所含的平衡水量是产品树脂固有的性质。它用单位质量的、经一定方法去除外部水分后的湿树脂颗粒内所含水量的百分数表示，一般在50%左右。树脂的含水量主要由树脂的骨架结构（如交联度）和功能基团的数量及离子型态所决定。因此，同种树脂离子型态不同，含水量也不同。对于非纯型树脂，在测定其含水量时，应在测定结果上注明其各种离子型所占的比例。

所谓平衡含水量是指干态的纯离子型树脂颗粒放到纯水中，经24h后，使其吸收的水量基本达到稳定不变时的含水量。这样的树脂颗粒离开水环境而处在空气中时，颗粒表面还会附有一薄层水膜，树脂颗粒内仍含有平衡水量。显然，水膜是树脂离开水环境时的机械附带，其厚度主要取决于树脂表面性质、水的粘度、颗粒和水相对运动的速度等。当表面水膜不断蒸发，水膜的完整性遭破坏时，内部水就会逸出蒸发，这给测定内部含水量带来很大困难。