Характеристики катионита
Катионит характеризуется множеством химических и физических свойств. Основные физические свойства катионита: гранулометрический состав (размер зерна), механическая прочность, осмотическая стабильность, структура катионита, степень набухания в растворах и насыпная масса. Основные химические свойства: химическая стойкость, кислотность, обменная емкость, удельный расход реагентов и отмывочной воды при заданной глубине удаления из воды ионов, термическая стойкость.Гранулометрический состав катионита
Гранулометрический состав катионита определяет отсутствие выноса мелких фракций при взрыхлении - промывке слоя до начала движения крупнозернистых нижних слоев катионита. Гранулометрический состав катионита также влияет на скорость ионного обмена и потерю давления в слое. Небольшой интервал распределения зерен по размерам способствует улучшению технологических и гидравлических характеристик катионитов.Механическая прочность катионита
Механическая прочность катионита - способность сопротивляться истиранию зерен катионита в течение нескольких лет его эксплуатации в фильтрах. Годовой износ катионитов в фильтрах водоподготовки составляет от 5 до 30%.Осмотическая стабильность катионита
Осмотическая стабильность катионита - способность сопротивляться нагрузкам, в связи с периодическим набуханием и сжатием зерен катионита под воздействием осмотического давления воды. Сжатие и растяжение приводит к образованию микротрещин и расколу гранул катионита. Осмотическая стабильность катионита оценивают экспериментальным путем.Насыпная масса катионита
Насыпная масса катионита - масса на единицу объема (тн/м3).Коэффициент набухания в водоподготовке
Коэффициент набухания - соотношение массы катионита в воздушно-сухом состоянии к массе во влажном состоянии.Химическая стойкость
Химическая стойкость матрицы катионита определяется степенью межмолекулярных связей, достаточной для обеспечения ее нерастворимости в ионном обмене. Новый катионит при эксплуатации может выделять небольшое количество полимера с короткими цепями или другими растворимыми веществами, окрашивающими первые порции фильтрата. Присутствие окислителей в обрабатываемой воде может привести к разрушению межмолекулярных связей и возникновению растворимой фазы.Обменная емкость катионита
Способность к ионному обмену определена наличием в катионите функциональных групп, носящих кислотный характер: SO3H (сульфогруппа), СООН (карбоксильная группа). Катиониты, содержащие сульфогруппы - сильнокислотные, содержащие карбоксильные группы - слабокислотные. Сильнокислотные катиониты обмениваются ионами при любых значениях рН среды. Слабокислотные функциональные группы в кислой среде остаются в недиссоциированном состоянии, что резко уменьшает способность карбоксильных катионитов к ионному обмену в таких условиях, поэтому их рекомендуется применять при обработке растворов с уровнем рН более 7. Сульфоуголь содержит оба типа функциональных групп, поэтому его относят к среднекислотным катионитам.
Существует полная и рабочая обменная емкость.
Полная обменная емкость определяется числом привитых к матрице функциональных групп. Измеряется в эквивалентах на единицу объема смолы.Рабочая обменная емкость определяется аналитически - величина, при которой концентрация поглощаемого иона в обработанном растворе достигнет заданного значения.