浅析指示剂变色树脂被污染现象

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。 

浅析指示剂变色树脂被污染现象化学稳定性好、交换能力大、机械强度高是离子交换树脂的优势，因此在锅炉用水、纯净水、除盐水等行业生产中，得到了广泛的应用。但是树脂在使用的过程中，会受到有害杂质的污染。而此时，如果不及时采取有效措施来拯救树脂，那么树脂就可能因此而失效。以下是对树脂被污染后的处理方法及预防措施：

　　离子交换树脂表面被铁化物覆盖或树脂内部的交换孔道被铁杂质等堵塞，使树脂的工作交换容量和再生交换容量明显降低，但树脂结构无变化，这种现象叫树脂的铁“中毒"。

　   污染原因分析

　　造成树脂铁“中毒"的原因主要有4方面：①水源是含铁量高的地下水或被铁污染的地表水②进水管道或交换器内部被腐蚀产生了铁化物③再生剂中含有铁杂质④水中含有大分子有机物。

　　阳离子交换树脂的铁“中毒"一般只发生在以食盐为再生剂的软化水过程中，主要有两种情况，一种是当铁以胶态或悬浮铁化物的形式进入钠离子交换器后，被树脂吸附，并在树脂表面形成一层铁化物的覆盖层，阻止了水中的离子与树脂进行有效接触，另一种是铁以Fe2+形式进入交换器，与树脂进行交换反应，使Fe2+占据在交换位置上，因Fe2+很容易被氧化成高价铁化物，沉积在树脂内部，堵塞了交换孔道。

　　阴树脂发生铁“中毒"的主要原因也有以下两种：一是再生阴树脂的碱纯度达不到规定标准，特别是液态碱中含有铁的化合物较多时，更容易使阴树脂中毒，二是水中含有大分子有机物时，容易与铁形成螯合物(即有机铁)，它可以与强碱性阴树脂进行交换反应，集结在交换基团的位置上，堵塞树脂的交换孔道，使交换容量和再生容量下降，再生效率降低，再生剂与清洗水耗量增加，进一步导致树脂铁“中毒"。

　   污染鉴别方法

　　1、外观颜色鉴别

　　发生铁“中毒"的树脂，从外观上看，颜色由透明的黄色(阳树脂)或乳白色(阴树脂)明显变深，严重者甚至呈黑色。

　　2、试验鉴别

　　通过测定水的含铁量来判定树脂铁“中毒"的程度，这是一种较为准确的方法。

　　方法如下：

　　将“中毒"树脂用清水洗净，浸泡在10的食盐水中再生约30min，倾去盐水再用蒸馏水(或除盐水)洗涤2～3次，从中取出一部分树脂放入试管或玻璃瓶中，随后加入6mol/L的盐酸(体积约为树脂的2倍)，盖严振荡15min后，然后取出酸液注入另一洁净试管中，滴入饱和的溶液，从试液生成普鲁士蓝的颜色深浅(由淡蓝色至棕黑色)，可以判断树脂铁“中毒"的程度。

　　需要说明的是，只用测定离子交换树脂交换容量的方法来判断树脂是否铁“中毒"是片面的，这个结果是不准确的，因为铁“中毒"仅仅是降低树脂的工作交换容量，而对于全交换容量是几乎没有影响的。