指示剂变色阳离子交换树脂的再生与工作交换容量

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之一。 

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： 

新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）将新树脂放入容器中，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10NaCl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5HCl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。 

指示剂变色阳离子交换树脂的再生与工作交换容量为了使大家易于理解接受，以下对于离子交换树脂的说法尽量通俗，与标准工具书的说法可能不尽一致(但不会出现技术性错误)。离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基团。一般情况下，常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子。

离子交换树脂

　　当水中的钙镁离子含量高时，离子交换树脂可以释放出钠离子，功能基团与钙镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量降低，水的硬度下降。硬水就变为软水，这是软化水设备的工作过程。当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后，树脂的软化能力下降，可以用氯化钠溶液流过树脂，此时溶液中的钠离子含量高，功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就恢复了交换能力，这个过程叫作“再生"。

离子交换树脂

　　离子交换树脂的全交换容量和工作交换容量

　　将离子交换树脂中所有的活性基团都变成可交换离子之后，而把这些可交换离子全部交换下来的容量称全交换容量。因此，全交换容量也即表示离子交换树脂中能够起交换作用的活性基团的总数。

　　离子交换树脂的工作交换容量是在水处理的实际运行条件下(或模拟条件下)，也就是离子交换树脂在动态的工作状态下测得的交换容量。由此可知，运行条件不同，测得的工作交换容量也就不同，影响工作交换容量的因素很多，例如，水的离子浓度、交换终点的控制指标、树脂层的高度、交换速度以及交换基团的形式等。在实际使用中，树脂的工作交换容量更有意义，但全交换容量与工作交换容量没有固定的比值关系，因此，不能以全交换容量去推算工作交换容量。

离子交换树脂

　　此外，还有平衡交换容量，也就是离子交换树脂在水溶液中到达交换平衡状态时的交换容量。离子交换树脂的交换容量单位可用重量法和容积法两种方法表示。重量法是指单位质量的干树脂所具有的交换容量Qm(Ax+，Bx-)，用mmol/(g树脂)，也可用mol/(g树脂)来表示;容量法是指单位体积的湿树脂所具有的交换容量QV(Ax+，Bx-)，用mmol/(L树脂)，也可用mol/(L树脂)来表示。但要注意，重量法指的是干树脂的重量，容积法指的是充分膨胀后湿树脂的体积。交换容量常用容积法表示。