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。
❷ 離子交換樹脂如何概述
離子交換樹脂的結構是怎樣的?
離子交換樹脂主要由高分子骨架和活性基團兩部分組成。
(1)高分子骨架 高分子骨架也稱母體結構。它是具有網狀結構,不溶於酸或鹼的高分子化合物。高分子骨架按其聚合單體,可以分為苯乙烯型和丙烯酸型等。
(2)活性基團 活性基團是由牢固地結合在高分子骨架上不能自由移動的官能團離子和可以自由移動的可交換離子兩部分組成的:
官能團離子。官能團離子決定著離子交換樹脂的「酸性」或「鹼性」和交換能力的強弱。
官能團是強酸性的,就叫強酸性離子交換樹脂。官能團離子是強酸性的,就叫強鹼性離子交換樹脂。
同樣,按官能團離子的性質,還有弱酸的、弱鹼和其他類型的離子交換樹脂
可交換離子現代交換理論,把離子交換樹脂看作是一種膠體型物質,高分子骨架是「膠核」,活性基團則作為高分子骨架的「雙電層」。其中官能團和部分交換離子組成「吸附層」,另一部分可交換離子組成「擴散層」。由於可交換離子是可以自由移動的,因而可以與水中同符號的離子發生交換反應。
如果離子交換樹脂上的可交換離子為陽離子,就叫H型陽離子交換樹脂。同樣,如果可交換離子為陰離子,就叫OH型陰離子交換樹脂。其餘可依此類推
❸ 陽離子樹脂和陰離子樹脂的區別是什麼
陽離子樹脂和陰離子樹脂的區別:
一、陽離子樹脂能和溶液中的陽離子交換,陰離子樹脂能和溶液中的陰離子交換。
二、離子交換樹脂是帶有官能團(有交換離子的活性基團)、具有網狀結構、不溶性的高分子化合物。
三、樹脂中化學活性基團的種類決定了樹脂的主要性質和類別,分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類,它們可分別與溶液中的陽離子和陰離子進行離子交換。
❹ 陰離子交換樹脂的原理大家了解嗎
陰離子交換樹脂的來原理:自
陰離子交換樹脂含有大量的鹼性基團,比如說羧基-COOH,陰離子交換樹脂在水中離解出OH-。具有功能團-N+(CH3)3,在氫氧形式下,-N+(CH3)3OH-中的氫氧離子可以快速的放出來,與水中的陰離子進行交換,陰離子交換樹脂可以和所有的陰離子進行交換去除。
❺ 陰離子交換樹脂的合成反應
離子交換樹脂是分子中含有活性基團而能與其他物質進行離子交換的樹脂 通常可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩類 前者具有酸性功能團(如磺酸基)而能與溶液中陽離子進行交換 後者具有鹼性功能團(如氨基)而能與溶液中陰離子進行交換
製造過程一般可分兩階段(以苯乙烯型離子交換樹脂的合成為例)(1)合成交聯高聚物母體 將苯乙烯和二乙烯苯經懸浮共聚而製得交聯結構的顆粒狀的苯乙烯 二乙烯苯共聚物 樹脂顆粒直徑為0.2~2.0毫米 單體中二乙烯苯的重量百分數習慣上稱做 交聯度 一般在4~12%
(2)引入具有離子交換能力的功能團 顆粒狀樹脂用濃硫酸磺化 在高分子鏈的苯環上引入磺酸基 便成強酸性陽離子交換樹脂 當苯環上引入季節銨鹽基時 縮便成為強鹼性陰離子交換樹脂 引入螯合基團如一
N(CH2COOH)2 製得螯合離子交換樹脂
表徵離子交換樹脂交換能力的指標有 (1)重量交換容量 即每克干樹脂所能交換離子的毫克當量數
【meq/g(干】 (2)體積交換容量 即每毫升濕樹脂所能交換的離子的毫克當樹量(meq/ml) 廣泛用於水 糖溶液甘油等的凈化 金屬的回收 離子的分離和測定以及用作有機合成的催化劑等
常見的陰離子交換樹脂是季銨型強鹼性樹脂 是以苯乙烯和二乙烯苯共聚 經錄甲基化反應及胺化反應製得
❻ 離子交換色譜的原理以及陰陽離子交換樹脂的特性
離子交換樹脂的結構:
離子交換樹脂主要由高分子骨架和活性基團兩部分組成,高分子骨架是惰性的網狀結構骨架,是不溶於酸或鹼的高分子物質,常用的離子交換樹脂是由苯乙烯和二乙烯苯聚合得到樹脂的骨架。
而活性基團不能自由移動的官能團離子和可以自由移動的可交換離子兩部分組成,可交換離子能夠決定樹脂所吸附的離子,比如可交換離子為H型陽離子交換樹脂,那麼這個樹脂能夠吸附的離子,就是H型陽離子,而官能團離子能夠決定樹脂的「酸"、「鹼"性和交換能力的強弱,比如官能團離子是強酸性離子,那麼樹脂就是強酸性離子交換樹脂。
離子交換樹脂的內部結構:
1.凝膠型樹脂是由純單體混合物經縮合或聚合而成的,結構為微孔狀,合成的工藝比較簡單,孔徑大概在1-2nm左右,凝膠型樹脂的操作容量高,產水量高,物理強度好,且再生效率高,被廣泛應用在食品飲料加工,超純水制備,飲用水過濾,硬水軟化,製糖業,制葯等領域。
2.大孔型樹脂的孔徑一般在10nm左右,在樹脂中孔徑是比較大的,所以被稱為大孔型樹脂,且孔徑不會隨著周圍的環境而變化,能夠彌補凝膠型樹脂不能在非水系統中使用的缺點,吸附能力非常強大,不易碎裂,耐氧化好,操作容量高,能夠應用在醫葯領域、除重金屬污染、葯品純化、水處理中除去碳酸硬度、冷凝水精處理等領域。
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❼ 陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂的區別和用法
陽離子交換樹脂:活性基團為陽離子,比如氫離子,鈉離子等。樹脂上的活性基團與上樣液中的陽離子發生交換,那麼氫離子或鈉離子流出,上樣液中的陽離子留在了樹脂上,再經過洗脫,將目的物陽離子洗脫下來,從而達到分離純化的目的。陰離子交換樹脂:活性基團為陰離子,比如氫氧根離子,氯離子等。上樣液中的陰離子與氫氧根離子或氯離子發生交換,目的物結合到了樹脂上,再洗脫下來。樹脂用法:以陽離子樹脂為例。1,樹脂用50~60℃熱水泡,不時攪拌,開始每隔15分鍾換水一次,換4次,再每隔半小時換水一次,換4次。此時水應為透明,若不透明還有其他顏色或渾濁,繼續水洗。2,樹脂裝柱。用1N鹽酸緩慢流過樹脂柱,大約每小時走1.5倍柱體積,共走3~4柱體積,換去離子水沖柱至中性。3,用1N 氫氧化鈉緩慢流過樹脂柱,大約每小時走1.5倍柱體積,共走3~4柱體積,換去離子水沖柱至中性。4,重復2,樹脂變為氫型。不重復2,樹脂為鈉型。 一般樹脂廠商都會告訴你如何處理活化的。
❽ 離子交換樹脂按作用和用途可分為哪幾種
1、強酸性陽離子交換樹脂
強酸性陽離子交換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,如強酸性陽離子交換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、弱酸性陽離子交換樹脂
弱酸性陽離子交換樹脂含弱酸性基團,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。
弱酸性陽離子交換樹脂離解性較弱,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、強鹼性陰離子交換樹脂
強鹼性陰離子交換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。
強鹼性陰離子交換樹脂的離解性很強,在不同pH下都能正常工作。它用強鹼(如NaOH)進行再生。
4、弱鹼性陰離子交換樹脂
弱鹼性陰離子交換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。
弱鹼性陰離子交換樹脂在多數情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附,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。
❾ 離子交換樹脂有哪幾種影響離子交換樹脂的因素有哪些
離子交換樹脂按性能可分為七類:
1.陽離子交換樹脂。這類樹脂的活性交換基團為酸性,它的陽離子可被溶液中的陽離子所交換。
2.陰離子交換樹脂。這類樹脂的活性交換基團為鹼性,它的陰離子可被溶液中的陰離子所交換。
3.螯合樹脂。這類樹脂特殊的活性基團,可與某些金屬離子形成螯合物,在交換過程中能選擇性地交換某些金屬離子,所以對化學分離又重要意義。
4.大孔樹脂。這類樹脂是在聚合時加入適當的致孔劑,使在網狀固化和鏈節單元形成的過程中,填墊惰性分子,預先留下孔道,它們不參與反應,在股價形成後提出致孔劑,留下永久孔道。
5.氧化還原樹脂。這類樹脂含可逆的氧化還原基團,可與溶液中離子發生電子轉移,主要用於氧化還原而不引入雜質,提高產品純度,除去溶液中溶解的氧氣。
6.萃淋樹脂。也稱萃取樹脂,使一種含有液態萃取劑的樹脂,是以苯乙烯-二乙烯苯為股價的大孔結構和有機萃取劑的共聚物,兼有離子交換法和萃取法的優點。
7.纖維交換劑。天然纖維素上的羥基進行酯化、磷酸化、羧基化後,可製成陽離子交換劑;經過胺化後製成陰離子交換劑。
參考資料:分析化學
❿ 陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂的區別是什麼
陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂是兩種不同的交換樹脂,它們的區別在於所能夠交換的離子的性質不同。
陽離子交換樹脂是一種能夠交換陽離子的交換樹脂。陽離子是指帶有正電荷的離子,例如鈉離子、鈣離子等。陽離子交換樹脂通常用於膜法膜技術中,如淡水澱粉的生產、軟水的生產等。
陰離子交換樹脂是一種能夠交換陰離子的交換樹脂。陰離子是指帶有負電荷的離子,例如氯離子、硫酸根離子等。陰離子交換樹脂通常用於水處理工藝中,如凈水設備中的氯離子去除、廢水處理中的有機物去除等。
總的來說,陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂的主要區別在於它們所能夠交換的離子的性質不同,陽離子交換樹脂能夠交換陽離子,而陰離子交換樹脂能夠交換陰離子。因此,在使用交換樹脂時,應根據實際應用需要選擇合適的交換樹脂。