離子交換樹脂原理即是離子交換樹把溶液中的鹽分脫離出來的過程:
離子交換樹脂作用環境中的水溶液中,含有的金屬陽離子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基團,在水中易生成H+離子)上的H+進行離子交換,使得溶液中的陽離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的H+交換到水中,(即為陽離子交換樹脂原理)。
水溶液中的陰離子(Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亞胺基(—NH2)等鹼性基團,在水中易生成OH-離子)上的OH-進行交換,水中陰離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的OH-交換到水中,(即為陰離子交換樹脂原理)。而H+與OH-相結合生成水,從而達到脫鹽的目的。
(1)氫氧型離子交換樹脂擴展閱讀:
離子交換樹脂使用方法:
1、預選。離子交換樹脂的粒度一般控制在20-35目,有些可達到50目,因此在使用前要先乾燥,粉碎,過篩,通常乾燥時在烘箱中進行,亦可在裝有五氧化二磷、氧化鈣或者濃硫酸的乾燥器中進行,粉碎時不要分得過細,否則影響實驗收率。
2、預處理。強鹼性離子交換樹脂應先用20倍樹脂體積的4%氫氧化鈉水溶液處理,然後用10倍體積的水洗,再用10倍量4%鹽酸處理,最後用蒸餾水洗至中性,然後將氯型轉化成OH型,再轉化成氯型,最後用10倍4%氫氧化鈉水溶液處理。弱鹼性離子交換樹脂處理時只需用10倍量蒸餾水洗即可,不必洗至中性。
3、裝柱。將處理好的樹脂至於燒杯中,加水充分攪拌除掉氣泡,靜置幾分鍾待樹脂大部分沉降後,傾去上層泥狀顆粒;反復操作直至上層液澄清後,即可裝柱。注意要在柱子底部放1cm後的玻璃絲,用玻璃棒將其壓平,將樹脂倒入柱子中,還要注意防止氣泡產生。
4、樹脂交換。將樣品配製成一定濃度的水溶液,以適當流速通過柱子,亦可將樣品溶液反復通過柱子,直到成分交換完全。用顯色法檢驗成分是否交換徹底。
5、樹脂洗脫。注意親和力弱的成分先被洗下來,常用的離子交換樹脂洗脫劑有強酸、強鹼、鹽類、不同pH緩沖溶液、有機溶液等,可選擇梯度洗脫或者單一濃度洗脫。
6、樹脂再生。
❷ 鈉型陽離子交換樹脂和氫型陽離子交換樹脂一樣嗎
鈉型和氫型的陽離子交換樹脂是完全不一樣的。
樹脂的離子形式不同版在使用當中差別是完全不同的。比如說鈉權型陽樹脂,主要適用於硬水的軟化去除鈣鎂離子;而氫型的陽樹脂主要適用於純水制備和超純水的制備等。
離子交換樹脂帶有官能團(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。通常是球形顆粒物。離子交換樹脂的全名稱由分類名稱、骨架(或基因)名稱、基本名稱組成。
氫型陽離子交換樹脂可依活性基(一種官能基)種類不同,分成兩種:
1、強酸性陽離子交換樹脂:強酸性陽離子交換樹脂系因它的活性氫離子在水中很容易解離而得名,其骨架均為聚苯乙烯系統,主要產品是「磺酸型」強酸性陽離易解離而得名,骨架均為聚丙烯酸系統。
2、弱酸性陽離子交換樹脂:弱酸性陽離子交換樹脂則是因它的活性氫離子在水中比較不容顆粒,以淡黃色最常見。主要產品是「羧酸型」弱酸性陽離子交換樹脂,通常顏色較白色或淡黃色球狀子交換樹脂,通常顏色較深,棕黃色至綜色球狀顆粒,以綜色最常見。
❸ 離子交換樹脂有什麼用
離子交換樹脂的作用:
離子交換樹脂分為陽離子樹脂和陰離子樹脂,陽離子樹脂又細分為鈉型和氫型,在水溶液中能離解出某些陽離子,鈉型樹脂將水中的鈣鎂離子交換成鈉離子,使水變軟;氫型樹脂是將水中的鈣鎂離子交換成氫離子使水軟化,陰離子樹脂中含被可置換的氫氧根離子,水溶液中能離解出陰離子,能與水中的酸根離子交換.即樹脂中的離子與溶液中的離子互相交換,從而將溶液中的離子分離出來。同時使用陰離子樹脂和氫型陽離子樹脂可以將水變為純凈水。水處理領域離子交換樹脂的需求量很大,約占離子交換樹脂產量的90%,用於水中的各種陰陽離子的去除。
❹ 氫氧型離子交換樹脂含水量測定過程注意事項有哪些
1 原理
將吸收了平衡水量的離子交換樹脂樣品,用離心法除去顆粒外部的水分後,稱取一定量的樣品,用烘乾法除去內部水分,由質量的減少計算樹脂的含水量。
2 儀器和設備
2.1玻璃離心過濾器:如下圖。
2.2電動離心沉澱機:0~4000r/min(可調);
50mL離心管4支。
2.3烘箱:最高溫度200℃,溫度波動±2℃。
2.4架盤天平:感量0.1g,最大稱量100g。
2.5乾燥器:ф250mm,內放硅膠乾燥劑。
2.6稱量瓶:ф50mm×30mm。
2.7秒錶:分度0.02 s。
2.8分析天平:感量0.1mg。
3 試驗步驟
3.1取樣按GB/T 5475—1985《離子交換樹脂取樣方法》進行。
3.2試樣的預處理按GB/T 5476—1996《離子交換樹脂預處理方法》進行。需要將樹脂轉為某一型態時,可將相應的電解質溶液通過上述預處理後的樣品。
3.3將預處理好的樹脂樣品5~15mL裝入離心過濾管內,在另一對稱管內裝入某一樣品或水,然後放在架盤天平兩邊稱量,用電導率(25℃)小於2μs/cm的少量純水調整至兩管質量相同。
3.4將離心過濾管放至電動離心沉澱機內,在2000±200 r/min下離心5 min,用秒錶計時。
3.5取出離心過濾管,將樣品倒入稱量瓶內,蓋嚴。
註:取出離心過濾管時,應防止分離出來的游離水重新進到樹脂層中。
3.6 在已恆重的兩個稱量瓶中分別稱入上述樹脂樣品0.9g~1.3g,准確至1mg。
3.7將稱量瓶敞蓋放入烘箱中,在105℃±3℃下烘2 h。
3.8在烘箱中,將稱量瓶蓋嚴,取出置於乾燥器內,冷卻至室溫(約20min~30min),在分析天平上稱量。
4 允許差
同一實驗室內允許差為0.29 %;
不同實驗室間允許差為1.09 %。
❺ 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。
❻ 漂萊特樹脂的原理
通過離子交換技術,使水的硬度小於50 mg/L(CaCO3)離子交換是一種特殊的動態吸附過程,一般是由不溶於水的離子交換劑在電解質溶液中進行,這種離子交換劑即為離子交換樹脂。目前離子交換裝置有一半以上用於水處理脫鹽,而水處理脫鹽的主要是強酸性氫型陽離子交換樹脂和強鹼性氫氧型陰離子交換樹脂。當氫型陽離子交換樹脂與水接觸,發生離子交換反應,水中各種陽離子被吸附在樹脂上,而陽樹脂上結合的氫離子則被交換下來,此時水中只含有氫離子一種陽離子。當氫氧型陰樹脂與水接觸發生離子交換反應後,水中各種陰離子被吸附,則水中只含有一種氫氧根離子。當經過這種氫氧型陽樹脂的水再經過氫氧型陰樹脂後,則水中僅含有兩種陰陽離子(氫離子和氫氧根離子)就會結合成為水,也就完成了水的脫鹽處理過程。
❼ 為什麼強鹼性樹脂氫氧型使用溫度要低於60度
一般來講,強鹼陰樹脂使用溫度建議為:氯型≤ 80℃,氫氧型 ≤ 60℃,我公司在熱電專聯產凝結水回收項目中,屬與華電集團成功合作開發了運行溫度大概在80℃的耐高溫凝結水精處理混床樹脂,目前該項目運行2年後,已進入驗收程序。
另外,大孔型強鹼陰樹脂相比於凝膠型強鹼陰樹脂,耐熱穩定性相對更好,因為大孔結構更穩定。