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离子交换树脂分为几类

发布时间:2025-01-15 19:56:05

A. 常用的离子交换树脂类型有哪些

离子交换树脂的基本性能
1、强酸性阳离子树脂
这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。
树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。

2、弱酸性阳离子树脂
这类树脂含弱酸性基团,如羧基-COOH,能在水中离解出H+而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如R-COO-(R为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱,在低pH下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。

3、强碱性阴离子树脂
这类树脂含有强碱性基团,如季胺基(亦称四级胺基)-NR3OH(R为碳氢基团),能在水中离解出OH-而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。
这种树脂的离解性很强,在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。

4、弱碱性阴离子树脂
这类树脂含有弱碱性基团,如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2,它们在水中能离解出OH-而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性条件(如pH1~9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH进行再生。

5、离子树脂的转型
以上是树脂的四种基本类型。在实际使用上,常将这些树脂转变为其他离子型式运行,以适应各种需要。例如常将强酸性阳离子树脂与NaCl作用,转变为钠型树脂再使用。工作时钠型树脂放出Na+与溶液中的Ca2+、Mg2+等阳离子交换吸附,除去这些离子。反应时没有放出H+,可避免溶液pH下降和由此产生的副作用(如蔗糖转化和设备腐蚀等)。这种树脂以钠型运行使用后,可用盐水再生(不用强酸)。又如阴离子树脂可转变为氯型再使用,工作时放出Cl-而吸附交换其他阴离子,它的再生只需用食盐水溶液。氯型树脂也可转变为碳酸氢型(HCO3-)运行。强酸性树脂及强碱性树脂在转变为钠型和氯型后,就不再具有强酸性及强碱性,但它们仍然有这些树脂的其他典型性能,如离解性强和工作的pH范围宽广等。

B. 离子的交换树脂有几类

离子交换树脂产品可以细分为6大类,
1、强酸型离子交换树脂;
2、强碱版型离子权交换树脂;
3、弱酸型离子交换树脂;
4、弱碱型离子交换树脂;
5、大孔吸附型树脂;
6螯合型大孔树脂;
其中1-4类又可分为凝胶型离子交换树脂和大孔型离子交换树脂。

C. 离子交换树脂分类方法主要有哪4种

  1. 根据所带的功能团的特性,离子交换树脂可分为:强酸性阳离子树回脂、弱酸性阳离子树答脂、强碱性阴离子树脂、弱碱性阴离子树脂和其它树脂。

  2. 带有酸性功能基、并能与阳离子进行交换的称为阳离子交换树脂,

  3. 带有碱性功能基并能与阴离子进行交换的称为阴离子交换树脂。

  4. 基于功能基上酸、碱有强弱之分,离子交换树脂又可细分为强酸性(一SO,H)、中强酸(一PO(OH))及弱酸性(一COOH)、强碱(一N+R,C)、弱碱性(一NH,,—NRH,-NR)离子交换树脂。

  5. 在强碱性离子交换树脂中将含有[(N+(CH3);Cl)]的树脂叫强碱I型树脂,含有[(N+(CH3)2(CH,CH,0H]的树脂叫强碱Ⅱ型树脂。

  6. 带有鳌合基、氧化还原基、阳阴两性基的树脂;分别称为整合树脂、氧化还原树脂和两性树脂。

  7. 上述树脂通常都用酸、碱、盐再生,而弱酸弱碱的两性树脂可用热水再生,故弱酸弱碱的两性树脂又称热再生树脂.

D. 简述离子交换树脂的结构组成按活性基团不同可分为哪几大类

离子交换树脂的分类
(1)按骨架材料分类
按合成离子交换树脂骨架材料的不同,离子交换树脂可分为苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系、环氧系等。
(2)按交换基团的性质分类
根据交换基团的性质不同,离子交换树脂可分为两大类:凡与溶液中阳离子进行交换反应的树脂,称为阳离子交换树脂,阳离子交换树脂可电离的反离子是氢离子及金属离子;凡与溶液中的阴离子进行交换反应的树脂,称为阴离子交换树脂,阴离子交换树脂可电离的反离子是氢氧根离子和酸根离子。
离子交换树脂同低分子酸碱一样,根据它们的电离度不同又可将阳离子交换树脂分为强酸性阳树脂和弱酸性阳树脂;可将阴离子交换树脂分为强碱性阴树脂和弱碱性阴树脂。

E. 交换树脂具体分类

离子交换树脂根据其交换特性主要分为三类:

1. 强碱型阴离子交换树脂:这类树脂以其强大的交换能力见长,如含有四面体铵盐官能基的-N+(CH3)3,例如-N+(CH3)3OH-在氢氧形式下,能快速释放氢氧离子进行交换。它们可以与所有阴离子进行交换,以去除溶液中的杂质。这类树脂的特征在于含有强碱性基团,如季胺基(-NR3OH),在水中离解出OH-,表现出极强的碱性。其正电基团能吸附并结合溶液中的阴离子,实现阴离子交换作用。

2. 弱碱型阴离子交换树脂:与强碱型不同,弱碱型含有弱碱性基团,如伯胺基(NH2)、仲胺基(NHR)和叔胺基(NR2),在水中能释放出少量OH-,通常在中性或酸性环境中(pH1~9)工作。它们主要吸附整个酸分子,再生通常使用Na2CO3或NH4OH。

3. 阴离子吸附特性:强碱性阴离子树脂对无机酸根的吸附顺序通常为SO42-> NO3-> Cl-> HCO3-> OH-,而弱碱性阴离子树脂的吸附顺序则为OH-> 柠檬酸根3-> SO42-> 酒石酸根2->草酸根2-> PO43->NO2-> Cl-> 醋酸根-> HCO3。

每种类型的树脂都有其特定的工作条件和再生方法,选择合适的树脂类型对于各种应用至关重要,如水处理、化工生产等。

F. 阴离子交换树脂具体分类

离子交换树脂因其交换能力的不同特性,可以被细分为几个类别:


1. 强碱型阴离子交换树脂:这类树脂的主要特点是含有强反应基,如四面体铵盐官能基-N+(CH3)3。在氢氧形式下,其可以快速释放氢氧离子进行交换。它们能与所有阴离子进行交换,用于去除杂质。其强碱性来源于季胺基(四级胺基)-NR3OH,能在水中离解出OH-,显现出强碱性。正电基团与溶液中的阴离子结合,产生阴离子交换作用。这类树脂的离解性强大,适用于各种pH环境,再生通常使用强碱如NaOH。


2. 弱碱型阴离子交换树脂:含有弱碱性基团,如伯胺基-NH2、仲胺基-NHR或叔胺基-NR2,它们在水中释放出OH-,呈现弱碱性。它们通常吸附整个其他酸分子,工作条件通常为中性或酸性(pH1~9),再生使用Na2CO3或NH4OH。


关于阴离子的吸附顺序,强碱性阴离子树脂的吸附优先级是:SO42- > NO3- > Cl- > HCO3- > OH-,而弱碱性树脂的吸附顺序则为:OH- > 柠檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- > 草酸根2- > PO43- > NO2- > Cl- > 醋酸根- > HCO3-。




(6)离子交换树脂分为几类扩展阅读

离子交换树脂一般呈现多孔状或颗粒状,其大小约为0.1~1mm,其离子交换能力依其交换能力特征可分:强碱型阴离子交换树脂、弱碱型阴离子交换树脂、对阴离子的吸附。

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