本发明提供了一种酸碱缓冲滤芯及应用。
背景技术：
1、目前家用净水机大部分采用纳滤或反渗透技术，在去除水中杂质的同时，会将水中大部分硬度、碱度物质去除，使原本使饮用水呈现弱碱性的碳酸根、碳酸氢根大量减少。在空气中暴露的同时，受到二氧化碳等酸性气体的影响，导致饮用水呈现弱酸性，可能对口感造成不良影响。
2、当前酸碱调节滤芯大部分为矿化滤芯，矿化材料在长期浸泡过程中存在浊度超标、部分重金属离子超标等问题，且ph调节的范围较难控制，饮用水的安全性难以保证。该问题亟待解决。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术中酸碱调节滤芯大部分为矿化滤芯，矿化材料在长期浸泡过程中存在浊度超标、部分重金属离子超标、ph值调节的范围较难控制，饮用水的安全性难以保证的缺陷，提供了一种酸碱缓冲滤芯及应用。
2、本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。
3、本发明提供了一种酸碱缓冲滤芯，其包括：38％-62％活性炭、13％-42％弱酸型钠型离子交换树脂和18％-42％弱酸型氢型离子交换树脂，上述百分比为各组分分别占酸碱缓冲滤芯的质量百分比。
4、本发明中，所述活性炭可为煤制炭或椰壳活性炭，优选为椰壳活性炭。
5、本发明中，所述活性炭的粒径优选为8～30目。
6、本发明中，所述活性炭的碘吸附值优选为800-1500mg/g。
7、本发明中，所述活性炭的亚甲基蓝吸附值优选≥9ml/0.1g。
8、本发明中，所述活性炭中灰分的含量可为8-15％。
9、本发明中，所述活性炭的耐磨强度可为90-98％。
10、本发明中，所述活性炭中水分含量可为3-8％。
11、本发明所述酸碱缓冲滤芯中，三者相互配合，所述活性炭的用量需控制在38-62％、所述弱酸型钠型离子交换树脂的用量需控制在13％-42％、所述弱酸型氢型离子交换树脂的用量需控制在18％-42％的范围内。若活性炭的用量在38％以下，过滤水中的微量有机物无法去除，无法改善过滤水的口感。若弱酸型氢型离子交换树脂的用量较多，则过滤水偏酸性，ph值可能低于6.5。若弱酸型氢型离子交换树脂的用量较少，则过滤水偏碱性，ph值可能高于8.5。
12、本发明中，所述活性炭的用量优选为40％-60％，例如45％、50％或55％。
13、本发明中，所述弱酸型氢型离子交换树脂的用量优选为15％-40％，例如20％、25％、30％或35％。
14、本发明中，所述弱酸型钠型离子交换树脂的用量优选为20％-40％，例如25％、30％或35％。
15、本发明中，所述弱酸型氢型离子交换树脂与所述弱酸型钠型离子交换树脂的质量比优选为(0.5-1.5)∶1，例如0.6∶1、1∶1或者1.2∶1。
16、本发明中，所述弱酸型氢型离子交换树脂和所述弱酸型钠型离子交换树脂的粒径独立地可为0.3-1.2mm。
17、本发明中，所述弱酸型钠型离子交换树脂和所述弱酸型氢型离子交换树脂在水中可构筑起弱酸强碱盐的动态水解平衡，平衡过程如下：
18、
19、当进水的ph值低于7时，水呈现弱酸性时，上述平衡正向移动，消耗水中氢离子，水的ph值会缓慢升高至7以上，呈现弱碱性。
20、当进水的ph值大于8时，水呈现强碱性时，上述平衡会逆向移动，生成氢离子，水的ph值会缓慢降低7左右。
21、根据上述平衡，当进水ph值为6时，进水中的氢离子仅为10-6mol/l，当进水ph值为7时，进水中的氢离子为10-7mol/l，氢离子减少了9*10-7mol/l，相应的钠离子增加了9*10-7mol/l。因此，当使用本发明滤芯时，不会导致大量的钠离子被交换，所以产水的钠离子含量基本不会有太大的变化，故不必担心钠离子过量对人身造成的负担。
22、本发明一较佳实施例中，所述酸碱缓冲滤芯包括：50％椰壳活性炭、20％弱酸型钠型离子交换树脂和30％弱酸型氢型离子交换树脂，上述百分比为各组分分别占酸碱缓冲滤芯的质量百分比。
23、本发明一较佳实施例中，所述酸碱缓冲滤芯包括：50％椰壳活性炭、25％弱酸型钠型离子交换树脂和25％弱酸型氢型离子交换树脂，上述百分比为各组分分别占酸碱缓冲滤芯的质量百分比。
24、本发明一较佳实施例中，所述酸碱缓冲滤芯包括：40％椰壳活性炭、40％弱酸型钠型离子交换树脂和20％弱酸型氢型离子交换树脂，上述百分比为各组分分别占酸碱缓冲滤芯的质量百分比。
25、本发明一较佳实施例中，所述酸碱缓冲滤芯包括：40％椰壳活性炭、30％弱酸型钠型离子交换树脂和30％弱酸型氢型离子交换树脂，上述百分比为各组分分别占酸碱缓冲滤芯的质量百分比。
26、本发明一较佳实施例中，所述酸碱缓冲滤芯包括：60％椰壳活性炭、25％弱酸型钠型离子交换树脂和15％弱酸型氢型离子交换树脂，上述百分比为各组分分别占酸碱缓冲滤芯的质量百分比。
27、本发明一较佳实施例中，所述酸碱缓冲滤芯包括：60％椰壳活性炭、20％弱酸型钠型离子交换树脂和20％弱酸型氢型离子交换树脂，上述百分比为各组分分别占酸碱缓冲滤芯的质量百分比。
28、本发明还提供了一种所述的酸碱缓冲滤芯的制备方法，其包括如下步骤：将所述活性炭、所述弱酸型钠型离子交换树脂和所述弱酸型氢型离子交换树脂混合即可。
29、本发明还提供了一种所述酸碱缓冲滤芯作为过滤材料在食品、化工或医药领域中的应用。
30、本发明中，所述应用优选为化工净水领域中的应用。
31、本发明中，所述酸碱缓冲滤芯应用于所述化工净水领域时，水处理系统可依次包括预处理滤芯、纳滤滤芯或反渗透滤芯、和所述酸碱缓冲滤芯，
32、其中，所述预处理滤芯可为本领域常规的用于去除水中颗粒物、余氯和有机物等物质的滤芯。优选为pp棉滤芯或活性炭滤芯。
33、其中，所述纳滤滤芯或所述反渗透滤芯的作用在于降低水的硬度和碱度，去除其中的重金属、有机物等杂质。
34、较佳地，所述水处理系统还包括电动阀，所述电动阀设置于所述预处理滤芯之前。
35、较佳地，所述预处理滤芯和所述“纳滤滤芯或反渗透滤芯”之间还设置有增压泵。
36、在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
37、本发明所用试剂和原料均市售可得。
38、本发明的积极进步效果在于：
39、本发明的滤芯通过调节活性炭、弱酸型氢型离子交换树脂和弱酸型钠型离子交换树脂的比例，构筑弱酸强碱盐缓冲体系。使得经过此滤芯的水不仅其它指标不会有影响，更重要的是水质ph值稳定在弱碱水(例如ph值可为7.0-7.5弱碱性)的范围，避免过酸或者过碱，进一步提升饮用的体验。
40、本发明的滤芯可以快速匹配不同的净水机，简单方便，成本较低。
41、本发明的滤芯可应用于纳滤膜或者反渗透膜滤芯之后，过滤过程中，滤芯中的钠离子不会被交换，产水的钠离子含量基本无变化，无需担心钠离子过量对人身造成的负担。
1.一种酸碱缓冲滤芯，其特征在于，其包括：38％-62％活性炭、13％-42％弱酸型钠型离子交换树脂和18％-42％弱酸型氢型离子交换树脂，上述百分比为各组分分别占酸碱缓冲滤芯的质量百分比。
2.如权利要求1所述的酸碱缓冲滤芯，其特征在于，所述酸碱缓冲滤芯满足下述条件中的一种或多种：
3.如权利要求1所述的酸碱缓冲滤芯，其特征在于，所述酸碱缓冲滤芯满足下述条件中的一种或多种：
4.如权利要求1所述的酸碱缓冲滤芯，其特征在于，所述弱酸型氢型离子交换树脂与所述弱酸型钠型离子交换树脂的质量比为(0.5-1.5)：1。
5.如权利要求1所述的酸碱缓冲滤芯，其特征在于，所述弱酸型氢型离子交换树脂与所述弱酸型钠型离子交换树脂的质量比为0.6：1、1：1或者1.2∶1。
6.如权利要求1所述的酸碱缓冲滤芯，其特征在于，所述活性炭满足下述条件中的一种或多种：
7.如权利要求1所述的酸碱缓冲滤芯，其特征在于，所述酸碱缓冲滤芯包括：50％椰壳活性炭、20％弱酸型钠型离子交换树脂和30％弱酸型氢型离子交换树脂；
8.如权利要求1所述的酸碱缓冲滤芯，其特征在于，所述酸碱缓冲滤芯满足下述条件中的一种或两种：
9.一种如权利要求1-8任一项所述酸碱缓冲滤芯作为过滤材料在食品、化工或医药领域中的应用。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述应用为化工净水领域中的应用。
