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離子交換樹脂分為幾類

發布時間:2025-01-15 19:56:05

A. 常用的離子交換樹脂類型有哪些

離子交換樹脂的基本性能
1、強酸性陽離子樹脂
這類樹脂含有大量的強酸性基團,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中離解出H+,故呈強酸性。樹脂離解後,本體所含的負電基團,如SO3-,能吸附結合溶液中的其他陽離子。這兩個反應使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強,在酸性或鹼性溶液中均能離解和產生離子交換作用。
樹脂在使用一段時間後,要進行再生處理,即用化學葯品使離子交換反應以相反方向進行,使樹脂的官能基團回復原來狀態,以供再次使用。如上述的陽離子樹脂是用強酸進行再生處理,此時樹脂放出被吸附的陽離子,再與H+結合而恢復原來的組成。

2、弱酸性陽離子樹脂
這類樹脂含弱酸性基團,如羧基-COOH,能在水中離解出H+而呈酸性。樹脂離解後餘下的負電基團,如R-COO-(R為碳氫基團),能與溶液中的其他陽離子吸附結合,從而產生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱,在低pH下難以離解和進行離子交換,只能在鹼性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。這類樹脂亦是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生)。

3、強鹼性陰離子樹脂
這類樹脂含有強鹼性基團,如季胺基(亦稱四級胺基)-NR3OH(R為碳氫基團),能在水中離解出OH-而呈強鹼性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合,從而產生陰離子交換作用。
這種樹脂的離解性很強,在不同pH下都能正常工作。它用強鹼(如NaOH)進行再生。

4、弱鹼性陰離子樹脂
這類樹脂含有弱鹼性基團,如伯胺基(亦稱一級胺基)-NH2、仲胺基(二級胺基)-NHR、或叔胺基(三級胺基)-NR2,它們在水中能離解出OH-而呈弱鹼性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合,從而產生陰離子交換作用。這種樹脂在多數情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件(如pH1~9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH進行再生。

5、離子樹脂的轉型
以上是樹脂的四種基本類型。在實際使用上,常將這些樹脂轉變為其他離子型式運行,以適應各種需要。例如常將強酸性陽離子樹脂與NaCl作用,轉變為鈉型樹脂再使用。工作時鈉型樹脂放出Na+與溶液中的Ca2+、Mg2+等陽離子交換吸附,除去這些離子。反應時沒有放出H+,可避免溶液pH下降和由此產生的副作用(如蔗糖轉化和設備腐蝕等)。這種樹脂以鈉型運行使用後,可用鹽水再生(不用強酸)。又如陰離子樹脂可轉變為氯型再使用,工作時放出Cl-而吸附交換其他陰離子,它的再生只需用食鹽水溶液。氯型樹脂也可轉變為碳酸氫型(HCO3-)運行。強酸性樹脂及強鹼性樹脂在轉變為鈉型和氯型後,就不再具有強酸性及強鹼性,但它們仍然有這些樹脂的其他典型性能,如離解性強和工作的pH范圍寬廣等。

B. 離子的交換樹脂有幾類

離子交換樹脂產品可以細分為6大類,
1、強酸型離子交換樹脂;
2、強鹼版型離子權交換樹脂;
3、弱酸型離子交換樹脂;
4、弱鹼型離子交換樹脂;
5、大孔吸附型樹脂;
6螯合型大孔樹脂;
其中1-4類又可分為凝膠型離子交換樹脂和大孔型離子交換樹脂。

C. 離子交換樹脂分類方法主要有哪4種

  1. 根據所帶的功能團的特性,離子交換樹脂可分為:強酸性陽離子樹回脂、弱酸性陽離子樹答脂、強鹼性陰離子樹脂、弱鹼性陰離子樹脂和其它樹脂。

  2. 帶有酸性功能基、並能與陽離子進行交換的稱為陽離子交換樹脂,

  3. 帶有鹼性功能基並能與陰離子進行交換的稱為陰離子交換樹脂。

  4. 基於功能基上酸、鹼有強弱之分,離子交換樹脂又可細分為強酸性(一SO,H)、中強酸(一PO(OH))及弱酸性(一COOH)、強鹼(一N+R,C)、弱鹼性(一NH,,—NRH,-NR)離子交換樹脂。

  5. 在強鹼性離子交換樹脂中將含有[(N+(CH3);Cl)]的樹脂叫強鹼I型樹脂,含有[(N+(CH3)2(CH,CH,0H]的樹脂叫強鹼Ⅱ型樹脂。

  6. 帶有鰲合基、氧化還原基、陽陰兩性基的樹脂;分別稱為整合樹脂、氧化還原樹脂和兩性樹脂。

  7. 上述樹脂通常都用酸、鹼、鹽再生,而弱酸弱鹼的兩性樹脂可用熱水再生,故弱酸弱鹼的兩性樹脂又稱熱再生樹脂.

D. 簡述離子交換樹脂的結構組成按活性基團不同可分為哪幾大類

離子交換樹脂的分類
(1)按骨架材料分類
按合成離子交換樹脂骨架材料的不同,離子交換樹脂可分為苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系、環氧系等。
(2)按交換基團的性質分類
根據交換基團的性質不同,離子交換樹脂可分為兩大類:凡與溶液中陽離子進行交換反應的樹脂,稱為陽離子交換樹脂,陽離子交換樹脂可電離的反離子是氫離子及金屬離子;凡與溶液中的陰離子進行交換反應的樹脂,稱為陰離子交換樹脂,陰離子交換樹脂可電離的反離子是氫氧根離子和酸根離子。
離子交換樹脂同低分子酸鹼一樣,根據它們的電離度不同又可將陽離子交換樹脂分為強酸性陽樹脂和弱酸性陽樹脂;可將陰離子交換樹脂分為強鹼性陰樹脂和弱鹼性陰樹脂。

E. 交換樹脂具體分類

離子交換樹脂根據其交換特性主要分為三類:

1. 強鹼型陰離子交換樹脂:這類樹脂以其強大的交換能力見長,如含有四面體銨鹽官能基的-N+(CH3)3,例如-N+(CH3)3OH-在氫氧形式下,能快速釋放氫氧離子進行交換。它們可以與所有陰離子進行交換,以去除溶液中的雜質。這類樹脂的特徵在於含有強鹼性基團,如季胺基(-NR3OH),在水中離解出OH-,表現出極強的鹼性。其正電基團能吸附並結合溶液中的陰離子,實現陰離子交換作用。

2. 弱鹼型陰離子交換樹脂:與強鹼型不同,弱鹼型含有弱鹼性基團,如伯胺基(NH2)、仲胺基(NHR)和叔胺基(NR2),在水中能釋放出少量OH-,通常在中性或酸性環境中(pH1~9)工作。它們主要吸附整個酸分子,再生通常使用Na2CO3或NH4OH。

3. 陰離子吸附特性:強鹼性陰離子樹脂對無機酸根的吸附順序通常為SO42-> NO3-> Cl-> HCO3-> OH-,而弱鹼性陰離子樹脂的吸附順序則為OH-> 檸檬酸根3-> SO42-> 酒石酸根2->草酸根2-> PO43->NO2-> Cl-> 醋酸根-> HCO3。

每種類型的樹脂都有其特定的工作條件和再生方法,選擇合適的樹脂類型對於各種應用至關重要,如水處理、化工生產等。

F. 陰離子交換樹脂具體分類

離子交換樹脂因其交換能力的不同特性,可以被細分為幾個類別:


1. 強鹼型陰離子交換樹脂:這類樹脂的主要特點是含有強反應基,如四面體銨鹽官能基-N+(CH3)3。在氫氧形式下,其可以快速釋放氫氧離子進行交換。它們能與所有陰離子進行交換,用於去除雜質。其強鹼性來源於季胺基(四級胺基)-NR3OH,能在水中離解出OH-,顯現出強鹼性。正電基團與溶液中的陰離子結合,產生陰離子交換作用。這類樹脂的離解性強大,適用於各種pH環境,再生通常使用強鹼如NaOH。


2. 弱鹼型陰離子交換樹脂:含有弱鹼性基團,如伯胺基-NH2、仲胺基-NHR或叔胺基-NR2,它們在水中釋放出OH-,呈現弱鹼性。它們通常吸附整個其他酸分子,工作條件通常為中性或酸性(pH1~9),再生使用Na2CO3或NH4OH。


關於陰離子的吸附順序,強鹼性陰離子樹脂的吸附優先順序是:SO42- > NO3- > Cl- > HCO3- > OH-,而弱鹼性樹脂的吸附順序則為:OH- > 檸檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- > 草酸根2- > PO43- > NO2- > Cl- > 醋酸根- > HCO3-。




(6)離子交換樹脂分為幾類擴展閱讀

離子交換樹脂一般呈現多孔狀或顆粒狀,其大小約為0.1~1mm,其離子交換能力依其交換能力特徵可分:強鹼型陰離子交換樹脂、弱鹼型陰離子交換樹脂、對陰離子的吸附。

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