氫型離子交換樹脂應用

① 想把魚缸的水軟化 利用樹脂 如何操作大概能用多久還是經過處理以後 可以重復使用

一般給魚缸軟水用的是氫型陽離子樹脂，如果怕弄錯，可以直接買水族廠商出產的。軟水的時候把樹脂直接放入水中浸泡即可。當然也有沸騰罐等反應裝置，但個人認為，家用沒必要。可用的時間長短取決於你樹脂的多少，以及用它來軟化了多少水。當樹脂慢慢失效後，是可以還原並且重復使用的。還原時用稀釋後的鹽酸浸泡後沖洗干凈即可。個人認為最需要注意的一點是，如果不是新開缸，那麼還是用軟化過的水慢慢勾兌缸中的比較好，如果直接把樹脂放入已經有生物的魚缸里，可能它們會受不了水質的快速波動。下面是一些關於樹脂的轉帖：

（轉帖節選）
1） 氫型樹脂的簡介：
樹脂主要性質和類別之差異，在於它們的化學活性基種類之不同，因此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：強酸性陽離子交換樹脂（strong- acid anion exchange resin）和弱酸性陽離子交換樹脂（weak - acid anion exchange resin）。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；反之，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易解離而得名，骨架均為聚丙烯酸系統，主要產品是「羧酸型」弱酸性陽離子交換樹脂，通常顏色較?#092;，白色或淡黃色球狀顆粒，以淡黃色最常見。如果用化學反應來表示這兩種樹脂的差異性，我們可以描述如下(R代表樹脂母體)：
強酸性： R-SO3H → R-SO3- ＋ H+ （H+容易解離，在水中呈強酸性）
弱酸性： R-COOH → R-COO- ＋ H+ （H+不易解離，在水中呈弱酸性）
由於強酸性陽離子交換樹脂的解離能力很強，所以在任何酸性或鹼性溶液中均能解離和產生離子交換作用，其作用pH范圍介於1~14。反之，弱酸性陽離子交換樹脂的解離能力很弱，只能在弱酸性至鹼性溶液中解離和產生離子交換作用，其作用pH范圍僅介於5~14。
2） 樹脂在水草缸中的應用：
雖然本人曾經使用氫型陽離子交換樹脂間接來改善水草缸的水質，但是卻從未深入研究過氫型陽離子交換樹脂對水草育成的影響，實在不配與大家談論這個話題。然而，寫了這么多關於氫型陽離子交換樹脂的數據，總不能連最重要的結論都不表示一點個人意見吧？因此，只好硬著頭皮依自已的思考模式，提出一點見解，供各類先進參考，也請多予敬請指正。首先，我把兩種氫型陽離子交換樹脂重要性質作一歸納：一般強酸性樹脂可在所有pH值范圍內操作，但其交換容量較小，而必須經常再生，此外又因再生效率較差，所需再生劑費較高，但可以除去所有硬度離子，或調節pH。弱酸性樹脂具有較高的交換容量，再生效率較高，所需再生劑較少，但僅能在有限的pH值范圍內操作，以及僅能除去暫時硬度離子。再來，我想分析這兩種氫型陽離子交換樹脂在水草缸的適用性。坦白說，它們都不太適合直接放入水草缸使用，因為它們會快速吸收水草所需要的營養離子，不僅浪費肥料，而且樹脂很快就因飽和而失去效用，尤其是弱酸性樹脂在中至鹼性水中，其交換能力遠比強酸性樹脂強很多，交換容量又大，更能快速吸收水草所需要的養分。一般而言，想在水草缸使用氫型樹脂的目的大概有二：第一、降低水中鈣、鎂離子的濃度，第二、調降pH。如果直接將樹脂放入水草缸使用，要達到降低鈣、鎂離子的目的，恐怕會徒勞無功，主要原因是，樹脂將優先把鐵、錳等微量元素離子全部吸光後，才會輪到對鈣、鎂離子的吸收。即使樹脂還有餘力繼續吸收鈣、鎂離子，形成鈣型或鎂型陽離子交換樹脂，但因定期添加肥料的關系，肥料中的鐵離子等微量元素，又會把鈣型或鎂型陽離子交換樹脂中的鈣、鎂離子重新取代出來，而形成「鐵型」或「錳型」等陽離子交換樹脂。由此觀之，只要樹脂一直保留在水中發揮作用，而水草肥料的定期添加也從不間斷，最後極可能在樹脂達到飽和時，完全變成「鐵型」陽離子交換樹脂，而不是我們所期望的鈣型或鎂型陽離子交換樹脂。若為降低pH為目的而直接將樹脂放入水草缸內，也許可以馬上反映一定程度的效果，但以水草肥料被樹脂迅速消耗所造成的損失為代價，來換取對於pH的改善，同樣不智。因為水草肥料長期被消耗的費用，可能高於用其它降低pH的方法。同時，因樹脂不均衡吸收水草養分的結果，將易造成養分不均衡現象，可能對水草會產生意料不到或潛在性的不良影響。我最後的結論是：氫型樹脂應該可以使用於水草缸，而且也必具有一定的預期效果，但是不宜直接使用，應該改為間接使用。例如，可改用於局部換水的「做水」之用，既可防止上述問題發生，又可節省樹脂再生的費用。如果是這樣的話，當您想達到更易軟化水質，兼能有效控制pH的目的時，則以使用強酸型為佳；反之，當您希望樹脂的處理容量高，減少經常再生的麻煩，以及希望使用壽命長一些，則以使用弱酸型為佳。
（轉貼完）
我們在魚市買到的樹脂絕大多數是鈉型陽性樹脂，用來降硬度沒問題，但是使用後水的PH值降的很少，有時還會升高。通過實踐，魚友普便感覺724和732樹脂效果不錯！

② 請問：羅門哈斯離子交換樹脂的作用有哪些

水處理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,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,能置換出水中的酸根離子.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.

一、離子交換樹脂基礎介紹
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。孔隙結構分凝膠型和大孔型兩種，凡具有物理孔結構的稱大孔型樹脂，在全名稱前加「大孔」。分類屬酸性的應在名稱前加「陽」，分類屬鹼性的，在名稱前加「陰」。如：大孔強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂。
離子交換樹脂還可以根據其基體的種類分為苯乙烯系樹脂和丙烯酸系樹脂。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。首先區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。陽離子樹脂又分為強酸性和弱酸性兩類，陰離子樹脂又分為強鹼性和弱鹼性兩類 (或再分出中強酸和中強鹼性類)。
離子交換樹脂的命名方式：
離子交換產品的型號以三位阿拉伯數字組成，第一位數字代表產品的分類，第二位數字代表骨架的差異，第三位數字為順序號用以區別基因、交聯劑等的差異。第一、第二位數字的意義，見表8-1。
表8-1 樹脂型號中的一、二位數字的意義
代號 0 1 2 3 4 5 6
分類名稱 強酸性 弱酸性 強鹼性 弱鹼性 螫合性 兩性 氧化還原性
骨架名稱 苯乙烯系 丙烯酸系 醋酸系 環氧系 乙烯吡啶系 脲醛系 氯乙烯系
大孔樹脂在型號前加「D」，凝膠型樹脂的交聯度值可在型號後用「×」號連接阿拉伯數字表示。如D011×7，表示大孔強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂，其交聯度為7。
離子交換樹脂在國內外都有很多製造廠家和很多品種。國內製造廠有數十家，主要的有上海樹脂有限公司、南開化工廠、浙江爭光實業股份有限公司、晨光化工研究院樹脂廠、江蘇色可賽思樹脂有限公司等；國外較著名的如美國Rohm & Hass公司生產的Amberlite系列、Success公司生產Ionresin系列、Dow化學公司的Dowex系列、法國Duolite系列和Asmit系列、日本的Diaion系列，還有Ionac系列、Allassion系列等。樹脂的牌號多數由各製造廠或所在國自行規定。國外一些產品用字母C代表陽離子樹脂(C為cation的第一個字母)，A代表陰離子樹脂(A為Anion的第一個字母)，如Amberlite的IRC和IRA分別為陽樹脂和陰樹脂，亦分別代表陽樹脂和陰樹脂。我國化工部規定(HG2-884-76)，離子交換樹脂的型號由三位阿拉伯數字組成。第一位數字代表產品的分類：0 代表強酸性，1代表弱酸性，2代表強鹼性，3代表弱鹼性，4代表螯合性，5代表兩性，6代表氧化還原。第二位數字代表不同的骨架結構：0代表苯乙烯系，1代表丙烯酸系，2代表酚醛系，3代表環氧系等。第三位數字為順序號，用以區別基體、交聯基等的差異。 此外大孔型樹脂在數字前加字母D。因此，D001是大孔強酸性苯乙烯系樹脂。
二、離子交換樹脂的基本類型
(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。
三、離子交換樹脂基體的組成
離子交換樹脂(ionresin)的基體(matrix)，製造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)兩大類，它們分別與交聯劑二乙烯苯產生聚合反應，形成具有長分子主鏈及交聯橫鏈的網路骨架結構的聚合物。苯乙烯系樹脂是先使用的，丙烯酸系樹脂則用得較後。
這兩類樹脂的吸附性能都很好，但有不同特點。丙烯酸系樹脂能交換吸附大多數離子型色素，脫色容量大，而且吸附物較易洗脫，便於再生，在糖廠中可用作主要的脫色樹脂。苯乙烯系樹脂擅長吸附芳香族物質，善於吸附糖汁中的多酚類色素(包括帶負電的或不帶電的)；但在再生時較難洗脫。因此，糖液先用丙烯酸樹脂進行粗脫色，再用苯乙烯樹脂進行精脫色，可充分發揮兩者的長處。
樹脂的交聯度，即樹脂基體聚合時所用二乙烯苯的百分數，對樹脂的性質有很大影響。通常，交聯度高的樹脂聚合得比較緊密，堅牢而耐用，密度較高，內部空隙較少，對離子的選擇性較強；而交聯度低的樹脂孔隙較大，脫色能力較強，反應速度較快，但在工作時的膨脹性較大，機械強度稍低，比較脆而易碎。工業應用的離子樹脂的交聯度一般不低於4%；用於脫色的樹脂的交聯度一般不高於8%；單純用於吸附無機離子的樹脂，其交聯度可較高。
除上述苯乙烯系和丙烯酸系這兩大系列以外，離子交換樹脂還可由其他有機單體聚合製成。如酚醛系(FP)、環氧系(EPA)、乙烯吡啶系(VP)、脲醛系(UA)等。
四、離子交換樹脂的物理結構
離子樹脂常分為凝膠型和大孔型兩類。
凝膠型樹脂的高分子骨架，在乾燥的情況下內部沒有毛細孔。它在吸水時潤脹，在大分子鏈節間形成很微細的孔隙，通常稱為顯微孔(micro-pore)。濕潤樹脂的平均孔徑為2～4nm(2×10－6 ～4×10－6mm)。
這類樹脂較適合用於吸附無機離子，它們的直徑較小，一般為0.3～0.6nm。這類樹脂不能吸附大分子有機物質，因後者的尺寸較大，如蛋白質分子直徑為5～20nm，不能進入這類樹脂的顯微孔隙中。
大孔型樹脂是在聚合反應時加入致孔劑，形成多孔海綿狀構造的骨架，內部有大量永久性的微孔，再導入交換基團製成。它並存有微細孔和大網孔(macro-pore)，潤濕樹脂的孔徑達100～500nm，其大小和數量都可以在製造時控制。孔道的表面積可以增大到超過1000m2/g。江蘇色可賽思樹脂有限公司整理這不僅為離子交換提供了良好的接觸條件，縮短了離子擴散的路程，還增加了許多鏈節活性中心，通過分子間的范德華引力(van de Waals force)產生分子吸附作用，能夠象活性炭那樣吸附各種非離子性物質，擴大它的功能。一些不帶交換功能團的大孔型樹脂也能夠吸附、分離多種物質，例如化工廠廢水中的酚類物。
大孔樹脂內部的孔隙又多又大，表面積很大，活性中心多，離子擴散速度快，離子交換速度也快很多，約比凝膠型樹脂快約十倍。使用時的作用快、效率高，所需處理時間縮短。大孔樹脂還有多種優點：耐溶脹，不易碎裂，耐氧化，耐磨損，耐熱及耐溫度變化，以及對有機大分子物質較易吸附和交換，因而抗污染力強，並較容易再生。
五、離子交換樹脂的離子交換容量
離子交換樹脂進行離子交換反應的性能，表現在它的「離子交換容量」，即每克干樹脂或每毫升濕樹脂所能交換的離子的毫克當量數，meq/g(干)或 meq/mL(濕)；當離子為一價時，毫克當量數即是毫克分子數(對二價或多價離子，前者為後者乘離子價數)。它又有「總交換容量」、「工作交換容量」和「再生交換容量」等三種表示方式。
1、總交換容量，表示每單位數量(重量或體積)樹脂能進行離子交換反應的化學基團的總量。
2、工作交換容量，表示樹脂在某一定條件下的離子交換能力，它與樹脂種類和總交換容量，以及具體工作條件如溶液的組成、流速、溫度等因素有關。
3、再生交換容量，表示在一定的再生劑量條件下所取得的再生樹脂的交換容量,表明樹脂中原有化學基團再生復原的程度。
通常，再生交換容量為總交換容量的50～90%(一般控制70～80%)，而工作交換容量為再生交換容量的30～90%(對再生樹脂而言)，後一比率亦稱為樹脂的利用率。
在實際使用中，離子交換樹脂的交換容量包括了吸附容量，但後者所佔的比例因樹脂結構不同而異。現仍未能分別進行計算，在具體設計中，需憑經驗數據進行修正，並在實際運行時復核之。
離子樹脂交換容量的測定一般以無機離子進行。這些離子尺寸較小，能自由擴散到樹脂體內，與它內部的全部交換基團起反應。而在實際應用時，溶液中常含有高分子有機物，它們的尺寸較大，難以進入樹脂的顯微孔中，因而實際的交換容量會低於用無機離子測出的數值。這種情況與樹脂的類型、孔的結構尺寸及所處理的物質有關。
六、離子交換樹脂的吸附選擇性
離子交換樹脂對溶液中的不同離子有不同的親和力，對它們的吸附有選擇性。各種離子受樹脂交換吸附作用的強弱程度有一般的規律，但不同的樹脂可能略有差異。主要規律如下：
(1) 對陽離子的吸附
高價離子通常被優先吸附，而低價離子的吸附較弱。在同價的同類離子中，直徑較大的離子的被吸附較強。一些陽離子被吸附的順序如下：
Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+
(2) 對陰離子的吸附
強鹼性陰離子樹脂對無機酸根的吸附的一般順序為：
SO42－> NO3－ > Cl－ > HCO3－ > OH－
弱鹼性陰離子樹脂對陰離子的吸附的一般順序如下：
OH－> 檸檬酸根3－ > SO42－ > 酒石酸根2－ >草酸根2－ > PO43－ >NO2－ > Cl－ >醋酸根－ > HCO3－
(3) 對有色物的吸附
糖液脫色常使用強鹼性陰離子樹脂，它對擬黑色素(還原糖與氨基酸反應產物)和還原糖的鹼性分解產物的吸附較強，而對焦糖色素的吸附較弱。這被認為是由於前兩者通常帶負電，而焦糖的電荷很弱。
通常，交聯度高的樹脂對離子的選擇性較強，大孔結構樹脂的選擇性小於凝膠型樹脂。這種選擇性在稀溶液中較大，在濃溶液中較小。
七、離子交換樹脂的物理性質
離子交換樹脂的顆粒尺寸和有關的物理性質對它的工作和性能有很大影響。
(1) 樹脂顆粒尺寸
離子交換樹脂通常製成珠狀的小顆粒，它的尺寸也很重要。樹脂顆粒較細者，反應速度較大，但細顆粒對液體通過的阻力較大，需要較高的工作壓力；特別是濃糖液粘度高，這種影響更顯著。因此，樹脂顆粒的大小應選擇適當。如果樹脂粒徑在0.2mm(約為70目)以下，會明顯增大流體通過的阻力，降低流量和生產能力。
樹脂顆粒大小的測定通常用濕篩法，將樹脂在充分吸水膨脹後進行篩分，累計其在20、30、40、50……目篩網上的留存量，以90%粒子可以通過其相對應的篩孔直徑，稱為樹脂的「有效粒徑」。多數通用的樹脂產品的有效粒徑在0.4～0.6mm之間。
樹脂顆粒是否均勻以均勻系數表示。它是在測定樹脂的「有效粒徑」坐標圖上取累計留存量為40%粒子，相對應的篩孔直徑與有效粒徑的比例。如一種樹脂(IR-120)的有效粒徑為0.4～0.6mm，它在20目篩、30目篩及40目篩上留存粒子分別為：18.3%、41.1%、及31.3%，則計算得均勻系數為2.0。
(2) 樹脂的密度
樹脂在乾燥時的密度稱為真密度。濕樹脂每單位體積(連顆粒間空隙)的重量稱為視密度。樹脂的密度與它的交聯度和交換基團的性質有關。通常，交聯度高的樹脂的密度較高，強酸性或強鹼性樹脂的密度高於弱酸或弱鹼性者，而大孔型樹脂的密度則較低。江蘇色可賽思樹脂有限公司整理例如，苯乙烯系凝膠型強酸陽離子樹脂的真密度為1.26g/mL，視密度為0.85g/mL；而丙烯酸系凝膠型弱酸陽離子樹脂的真密度為1.19g/mL，視密度為0.75g/mL。
(3) 樹脂的溶解性
離子交換樹脂應為不溶性物質。但樹脂在合成過程中夾雜的聚合度較低的物質，及樹脂分解生成的物質，會在工作運行時溶解出來。交聯度較低和含活性基團多的樹脂，溶解傾向較大 。
(4) 膨脹度
離子交換樹脂含有大量親水基團，與水接觸即吸水膨脹。當樹脂中的離子變換時，如陽離子樹脂由H+轉為Na+，陰樹脂由Cl－轉為OH－，都因離子直徑增大而發生膨脹，增大樹脂的體積。通常，交聯度低的樹脂的膨脹度較大。在設計離子交換裝置時，必須考慮樹脂的膨脹度，以適應生產運行時樹脂中的離子轉換發生的樹脂體積變化。
(5) 耐用性
樹脂顆粒使用時有轉移、摩擦、膨脹和收縮等變化，長期使用後會有少量損耗和破碎，故樹脂要有較高的機械強度和耐磨性。通常，交聯度低的樹脂較易碎裂，但樹脂的耐用性更主要地決定於交聯結構的均勻程度及其強度。如大孔樹脂，具有較高的交聯度者，結構穩定，能耐反復再生 。
八、離子交換樹脂的應用領域：
1）水處理
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。目前，離子交換樹脂的最大消耗量是用在火力發電廠的純水處理上，其次是原子能、半導體、電子工業等。
2）食品工業
離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的精製、生物製品等工業裝置上。例如：高果糖漿的製造是由玉米中萃出澱粉後，再經水解反應，產生葡萄糖與果糖，而後經離子交換處理，可以生成高果糖漿。離子交換樹脂在食品工業中的消耗量僅次於水處理。
3）制葯行業
制葯工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。鏈黴素的開發成功即是突出的例子。近年還在中葯提成等方面有所研究。
4）合成化學和石油化學工業
在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。用離子交換樹脂代替無機酸、鹼，同樣可進行上述反應，且優點更多。如樹脂可反復使用，產品容易分離，反應器不會被腐蝕，不污染環境，反應容易控制等。
甲基叔丁基醚（MTBE）的制備，就是用大孔型離子交換樹脂作催化劑，由異丁烯與甲醇反應而成，代替了原有的可對環境造成嚴重污染的四乙基鉛。
5）環境保護
離子交換樹脂已應用在許多非常受關注的環境保護問題上。目前，許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質，這些可用樹脂進行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子，回收電影製片廢液里的有用物質等。
6）濕法冶金及其他
離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。
其他補充：
離子交換技術有相當長的歷史，某些天然物質如泡沸石和用煤經過磺化製得的磺化煤都可用作離子交換劑。但是，隨著現代有機合成工業技術的迅速發展，研究製成了許多種性能優良的離子交換樹脂，並開發了多種新的應用方法，離子交換技術迅速發展，在許多行業特別是高新科技產業和科研領域中廣泛應用。近年國內外生產的樹脂品種達數百種，年產量數十萬噸。
在工業應用中，離子交換樹脂的優點主要是處理能力大，脫色范圍廣，脫色容量高，能除去各種不同的離子，可以反復再生使用，工作壽命長，運行費用較低(雖然一次投入費用較大)。以離子交換樹脂為基礎的多種新技術，如色譜分離法、離子排斥法、電滲析法等，各具獨特的功能，可以進行各種特殊的工作，是其他方法難以做到的。離子交換技術的開發和應用還在迅速發展之中。
離子交換樹脂的應用，是近年國內外製糖工業的一個重點研究課題，是糖業現代化的重要標志。膜分離技術在糖業的應用也受到廣泛的研究。
離子交換樹脂都是用有機合成方法製成。常用的原料為苯乙烯或丙烯酸(酯)，通過聚合反應生成具有三維空間立體網路結構的骨架，再在骨架上導入不同類型的化學活性基團(通常為酸性或鹼性基團)而製成。
離子交換樹脂不溶於水和一般溶劑。大多數製成顆粒狀，也有一些製成纖維狀或粉狀。樹脂顆粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 范圍內，大部分在0.4～0.6mm之間。它們有較高的機械強度(堅牢性)，化學性質也很穩定，在正常情況下有較長的使用壽命。
離子交換樹脂中含有一種(或幾種)化學活性基團，它即是交換官能團，在水溶液中能離解出某些陽離子(如H+或Na+)或陰離子(如OH－或Cl－)，同時吸附溶液中原來存有的其他陽離子或陰離子。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。
離子交換樹脂的品種很多，因化學組成和結構不同而具有不同的功能和特性，適應於不同的用途。應用樹脂要根據工藝要求和物料的性質選用適當的類型和品種。

鸞江水處理

③ 離子交換樹脂的用途是什麼呢

離子交換樹脂的用途：

1、用於水中的各種陰陽離子的去除。

2、離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的釀造、生物製品等工業裝置上。

3、制葯工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。

4、在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。

目前，許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質，這些可用樹脂進行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子，回收電影製片廢液里的有用物質等。離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。

(3)氫型離子交換樹脂應用擴展閱讀：

注意事項：

1、離子交換樹脂含有一定水分，不宜露天存放，儲運過程中應保持濕潤，以免風干脫水，使樹脂破碎，如貯存過程中樹脂脫水了，應先用濃食鹽水（10%）浸泡，再逐漸稀釋，不得直接放入水中，以免樹脂急劇膨脹而破碎。

2、冬季儲運使用中，應保持在5-40℃的溫度環境中，避免過冷或過熱，影響質量，若冬季沒有保溫設備時，可將樹脂貯存在食鹽水中，食鹽水濃度可根據氣溫而定。

3、離子交換樹脂的工業產品中，常含有少量低聚合物和未參加反應的單體，還含有鐵、鉛、銅等無機雜質，當樹脂與水、酸、鹼或其它溶液接觸時，上述物質就會轉入溶液中，影響出水質量，因此，新樹脂在使用前必須進行預處理，一般先用水使樹脂充分膨脹。

對其中的無機雜質（主要是鐵的化合物）可用4-5%的稀鹽酸除去，有機雜質可用2-4%稀氫氧化鈉溶液除去，洗到近中性即可。如在醫葯制備中使用，須用乙醇浸泡處理。

④ 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。

(4)氫型離子交換樹脂應用擴展閱讀：

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。

⑤ 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。 

⑥ 強酸性陽離子交換樹脂的氫型與鈉型有什麼區別么

一、氫型陽離子交換樹脂是什麼?氫型陽離子交換樹脂（有時簡稱「氫型樹脂」）是一種人造有機聚合物產品。最常用的原料是：苯乙烯或丙烯酸（酯），先經過聚合反應生成具有三度空間立體網狀結構的聚合物骨架（樹脂母體），再於骨架上導入不同的「化學活性基」而成。由於它的活性基，如磺酸基（-SO3H）、羧基（-COOH）等，都含有活性氫離子，可在水中解離出來，用於與其它陽離子進行交換，所以特別在陽離子樹脂名稱之前再冠上「氫型」兩字，以與同一系統的「鈉型」種類有所區別。不過「鈉型」可以利用強酸處理成為「氫型」，「氫型」也可以用「氫氧化鈉」溶液處理成為「鈉型」，即兩型樹脂實際上可以互相轉換。氫型陽離子交換樹脂不溶於水和一般溶劑。和其它離子交換樹脂一般，常被製成顆粒狀，外觀看起來有些像魚卵，粒徑大約在0.3 ~ 1.2 mm之間，但大部分在0.4 ~ 0.6 mm范圍內。化學性質相當安定，摸起來硬而有彈性，機械強度也足夠承受相當壓力，顏色由白色至近乎黑色都有，顏色淺時呈透明狀，深時呈半透明狀，都有光鮮亮麗的樹脂光澤。氫型陽離子交換樹脂最常應用的地方，就是硬水的軟化，即讓硬水流過樹脂層，把硬水中的「硬度離子」，如鈣、鎂等離子吸收在樹脂中，就變成不帶硬度離子的軟水了，這也是陽離子交換樹脂最初被製造的主要目的，但它在工業上應用沒有「鈉型」來的多，因為在軟化過程中，它會直接釋出氫離子，使水質呈酸性，可能會因此腐蝕相關金屬設備。依需要的不同，它也可以應用到水質預處理工藝中，用作軟化水質及降低pH值之用。
二、種類 樹脂主要性質和類別之差異，在於它們的化學活性基種類之不同，因此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：強酸性陽離子交換樹脂（strong- acid anion exchange resin）和弱酸性陽離子交換樹脂（weak - acid anion exchange resin）。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，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；反之，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。如果用化學反應來表示這兩種樹脂的差異性，我們可以描述如下(R代表樹脂母體)： 強酸性： R-SO3H → R-SO3- ＋ H+ （H+容易解離，在水中呈強酸性）弱酸性： R-COOH → R-COO- ＋ H+ （H+不易解離，在水中呈弱酸性） 由於強酸性陽離子交換樹脂的解離能力很強，所以在任何酸性或鹼性溶液中均能解離和產生離子交換作用，其作用pH范圍介於1~14。反之，弱酸性陽離子交換樹脂的解離能力很弱，只能在弱酸性至鹼性溶液中解離和產生離子交換作用，其作用pH范圍僅介於5~14。

⑦ 工業水處理中樹脂起什麼作用

工業水處理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,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,能置換出水中的酸根離子.
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. 陰、陽混合離子交換器

【設備概述】
陰、陽混合離子交換器(混合床)是用於初級純水的進一步精製。一般設置於陰、陽離子交換器之後 ，也可設置在電滲析或反滲透後串聯使用，出水水質可達含二氧化硅≤0.02毫克/升，導電度≤0.02us/cm。處理後的高純水可供高壓鍋爐、電子、醫葯、造紙、化工和石油等工業部門。

【工作原理】
混合床離子交換法，就是把陰 、陽離子交換樹脂放置在同一個交換器中，將它們混合，所以可看成是由無數陰、陽交換樹脂交錯排列的多級式復床。水中所含鹽類的陰、陽通過該交換器，則被樹脂交換,而得到高純度的水。
在混合床中，由於陰、陽樹脂是相互均勻的，所以其陰、陽離子的交換反應幾乎同時進行。或者說,水的陽離子交換和陰離子交換是多次交錯進行的。 經H型交換所產生的H和OH都不能積累起來，基本上消除了反離子的影響，交換進行的比較徹底。

本混合床採用體內再生法。再生時利用兩種樹脂的比重不同，用反洗使陰、陽離子交換樹脂完全分離，陽樹脂沉積在下，陰樹脂浮在上面，然後陽樹脂用鹽酸(或硫酸)再生，陰樹脂用燒鹼再生。

【出水水質】
SiO2 ＜ 20μg/L
導電度(25℃) ＜ 0.15μs/cm

【結構簡述】
1. 進水裝置:
在交換器上部設有布水裝置，使進水能均勻分布。
2. 再生裝置:
在陰離子交換樹脂上方設有進液母管，管上開小孔布液，管外包覆不銹鋼梯形繞絲。陰離子交換樹脂再生用鹼液即由該進液母管送入。再生陽離子交換樹脂用的酸液由底部排水裝置進入，再生酸、鹼廢液均由中排口排出。
3. 中排裝置:
中排裝置設置在陰、陽樹脂的分界面上，用於排泄再生時酸、鹼廢液和沖洗液,型式為支管母管式，孔管外包覆不銹鋼梯形繞絲。
4. 排水裝置:
均採用多孔板上裝設排水帽，多孔板材採用鋼襯膠。
另外，在陰、陽樹脂分界面外、樹脂表面處及最大反洗膨脹高度處各設視窺鏡一個，用以觀察樹脂表面及反洗樹脂的情況。
筒體上部設樹脂輸入口，要筒體下部近多孔板處設樹脂卸出口，考慮了樹脂輸入和卸出採用水輸送的可能。

【使用說明】
當樹脂失效後可用以下方法進行再生：
混床的再生過程為兩步法再生，具體為：反沖洗、靜置（分層）、進鹼、置換、反洗、分層、進酸、置換、正洗、混脂、正洗等步驟。也可採用一步法再生，即同時進酸鹼。
混床中裝填兩種不同性能均勻混合的離子交換樹脂，因此要將兩種樹脂盡可能完全分層，才能對陽陰樹脂分別再生。反洗的目的就是使陰陽樹脂分層。通過反洗使樹脂均勻地松馳膨脹開來，在靜置時樹脂在水中自由下落，因陽樹脂比重為1.23～1.28，而陰樹脂比重為1.06～1.11，兩種樹脂比重差別較大，就很容易分層。通過反洗也可排出一些雜質異物，保證下一周期的正常運行。打開下進水閥、反洗排水閥，反洗至出水清亮為止。反洗畢，靜置，開上排閥、放水至樹脂層表面10厘米以上。
混合離交換器的再生劑擬用30%的NaOH和30%HCl，因混合離子交換器需較長時間才再生一次，不設置專門的酸、鹼貯罐，由酸、鹼計量箱直接通過噴射器進行再生。再生的控制由再生劑濃度、再生時間、再生液流量綜合控制酸、鹼計量箱及吸收器的設置滿面足規程規定的儲存量。

[樹脂預處理]
將准備裝柱使用的新樹脂，先用熱水(清潔的自來水即可)反復清洗，陽離子交換樹脂可用70-80°C的熱水，陰離子交換樹脂的耐熱性能較差一些，可用50-60°C熱水。開始浸洗時，每隔約15分鍾換水一次，浸洗時要不時攪動，換水4-5次後，可隔約30分鍾換水一次，總共換水7-8次，浸洗至浸洗水不帶褐色，泡沫很少時為止。
水洗後，再經酸鹼處理，陽離子交換樹脂可按下述步驟處理：
1、用1N鹽酸緩慢流過樹脂，用量約為強酸陽樹脂體積的2-3倍，弱酸陽樹脂的3-5倍，每小時1.5倍床層體積流過。
2、用水沖洗，出水PH為5左右，用3倍樹脂體積5%的NaCl溶液流過樹脂，流速與1相同。
3、用1N NaOH流過樹脂，用量及流速與1相同。
4、用水沖洗至出水PH為9左右。
5、用1N鹽酸或硫酸，將樹脂轉成H-型，用量為樹脂體積的3-5倍，流速與1相同。
6、酸流完後，用去離子水沖洗至出水PH值為6以上時，即可投入使用。
對於陰離子交換樹脂水洗後的酸、鹼處理次序，可採用鹼→酸→鹼次序，酸、鹼用量及流速，強鹼樹脂與強酸樹脂相對應，弱鹼樹脂與弱酸樹脂相對應。

工業級的離子交換樹脂中，常含有少量低聚物和未參加聚合反應的單體等有機雜質和其他諸如鐵、鋁、銅等無機雜質。當樹脂與水、酸、鹼或其它溶液接觸時，上述可溶性雜質就會轉入溶液而影響水質，所以新樹脂在使用前要進行處理。

⑧ 什麼是鈉型樹脂和氫型樹脂

鈉型樹脂和氫型樹脂是指陽離子交換樹脂的兩種型態
比如強酸陽樹脂001x7，用於鍋爐軟化水處理時，採用NaCl溶液再生，此時再生態即為Na型，而運行失效態即為鈣型，鎂型；而用於除鹽水制備時，則採用HCl溶液再生，此時再生態即為H型，而運行失效態即為Na型。
比如弱酸陽樹脂D113，用於高濃鹽水軟化水處理時，採用HCl溶液再生，然後用NaOH溶液轉型，此時再生態即為H型，而運行態是Na型，失效態即為鈣型，鎂型；而用於鹼度較高的除鹼軟化水制備時，則採用HCl溶液再生，此時再生態即為H型，H離子與水中鹼度（碳酸鈉，碳酸氫鈉，氫氧化鈉發生第一步反應，Na離子被交換到弱酸陽樹脂官能團上，置換下來的H離子與氫氧根生成水，與碳酸根，碳酸氫根生產二氧化碳和水，從而去除原水中的鹼度。但是因為原水中還有硬度的存在，此時交換上去的Na離子還會與原水中的鈣鎂發生二步反應，鈣鎂離子被交換上去，置換下Na離子，從而達到去除鹼度的同時，還能去除與鹼度等當量的硬度。
希望我這樣根據不同使用工況的交換原理分析，更能讓網友們理解樹脂不同型態下的交換原理和不同型態的交換作用。