凝胶型树脂与大孔型树脂的主要区别在于它们的孔隙度不同。用普通聚合法制成的离子交换树脂,是由许多不规则的网状高分子所组成的,类似凝胶,所以称为凝胶型树脂。常见的凝胶型树脂,有苯乙烯系列的001、201等。
凝胶型树脂的孔隙度很小,一般在3nm以下,而且严格地讲,这些孔隙并不是真正的孔,而是交联与水合多聚物凝胶结构之间的距离,它随运行条件而改变,在干的凝胶型树脂中,这种“孔”实际上是消失了。
凝胶型树脂浸入水中会发生溶胀,体积变大。这种溶胀性会使树脂的机械强度降低;同时当凝胶型树脂在不同离子形态时,其膨胀率也会发生变化,这样就会因为树脂的反复膨胀、收缩而使树脂颗粒破裂。
由于无机物离子的直径都很小,用普通的凝胶型树脂完全可以除去;但当水中有有机物分子存在时,由于其分子很大(胶硅化合物的粒径可大于50nm,某些蛋白质分子为5-20nm),用普通凝胶型树脂除去它们则有困难。而且再生时,这些被吸附的有机物也不易被再生下来,所以凝胶型树脂易于被有机物所污染。
由于大孔型树脂的孔径较大,因此它能够比较容易地吸着高分子有机物,并且容易再生,所以有较好的抗污染性。大孔型树脂有交换容量较低,再生时酸碱用量大及价格较高等问题。
凝胶型树脂在聚合的时候,需要加入交联剂,并要控制交联剂数量上的变化,使得在树脂中形成相应的微孔,孔径在0.5-5nm之间。其主要是用于吸附水中阴、阳离子,对有机物的吸附能力很弱;易污染老化,比表面积<0.1m2/g干树脂。外观呈透明球状颗粒。
大孔型树脂是在合成的过程中,添加芳香烃、脂肪烃、醇类等有机溶剂,即所谓致孔剂,当树脂聚合后,除去上述溶剂,即在树脂里形成许多大孔,大孔型树脂在湿态时不透明或呈乳白色,内表面积在5m2
/g以上,湿真密度与湿视密度之差大于0.5g/cm3
。大孔型树脂在水处理中能起吸附、过滤作用,能去除有机物质、腐殖酸、木质磺酸等;还可除铁、去色,并保护离子交换树脂免受污染,而延长交换树脂的使用寿命。在纯水制备过程中,如果主要起过滤作用,大孔型树脂要装在离子交换或反渗透装置的前面;如果主要是用于吸附,大孔型树脂宜于酸性水中进行吸附。