lí zǐ jiāo huàn shù zhī
离子交换树脂是结构上带有可离子化基团的一类高分子。
离子交换现象早在18世纪中期就为汤普森(Thompson)所发现。直至1935年亚当斯(Aclams)和霍姆斯(Holmes)研究合成了具有离子交换功能的高分子材料,即第一批离子交换树脂——聚酚醛系强酸性阳离子交换树脂和聚苯胺醛系弱堿性阴离子交换树脂。离子交换树脂的大发展主要是在第二次世界大战以后。当时美国和英国一些公司成功地地合成了聚苯乙烯系阳离子交换树脂,在此基础上又陆续开发了交换容量高、物理化学稳定性好的其他聚苯乙烯系离子树脂,相继又开发了聚丙烯酸系阳离子树脂。
离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。按交换基团性质的不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。
阳离子交换树脂大都含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离子交换树脂,其结构式可简单表示为R—SO3H,式中R代表树脂母体,其交换原理为
2R—SO3H+Ca2+ (R—SO3)2Ca+2H
这也是硬水软化的原理。
阴离子交换树脂含有季胺基[N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NR′H)等堿性基团。它们在水中能生成OH离子,可与各种阴离子起交换作用,其交换原理为
R—N(CH3)3OH+Cl R—N(CH3)3Cl+OH
由于离子交换作用是可逆的,因此用过的离子交换树脂一般用适当浓度的无机酸或堿进行洗涤,可恢复到原状态而重复使用,这一过程称为再生。阳离子交换树脂可用稀盐酸、稀硫酸等溶液淋洗;阴离子交换树脂可用氢氧化钠等溶液处理,进行再生。
『贰』 离子交换树脂分类方法主要有哪4种
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。
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,
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。
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。
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。
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。
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.
『叁』 离子交换树脂是什么
离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。
『肆』 离子交换树脂有哪几种
离子交换树脂的基本类型
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。
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『伍』 离子交换树脂的原材料是什么
一般骨架是苯乙烯和二乙烯苯的交联产物,再加上相应的功能集团如磺酸基或者季氨基。
此外还有丙烯酸系等等很多种骨架。
『陆』 离子交换树脂的用途是什么呢
离子交换树脂的用途:
1、用于水中的各种阴阳离子的去除。
2、离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的酿造、生物制品等工业装置上。
3、制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。
4、在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。
目前,许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质,这些可用树脂进行回收使用。如去除电镀废液中的金属离子,回收电影制片废液里的有用物质等。离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。
(6)2075树脂是什么离子交换树脂扩展阅读:
注意事项:
1、离子交换树脂含有一定水分,不宜露天存放,储运过程中应保持湿润,以免风干脱水,使树脂破碎,如贮存过程中树脂脱水了,应先用浓食盐水(10%)浸泡,再逐渐稀释,不得直接放入水中,以免树脂急剧膨胀而破碎。
2、冬季储运使用中,应保持在5-40℃的温度环境中,避免过冷或过热,影响质量,若冬季没有保温设备时,可将树脂贮存在食盐水中,食盐水浓度可根据气温而定。
3、离子交换树脂的工业产品中,常含有少量低聚合物和未参加反应的单体,还含有铁、铅、铜等无机杂质,当树脂与水、酸、碱或其它溶液接触时,上述物质就会转入溶液中,影响出水质量,因此,新树脂在使用前必须进行预处理,一般先用水使树脂充分膨胀。
对其中的无机杂质(主要是铁的化合物)可用4-5%的稀盐酸除去,有机杂质可用2-4%稀氢氧化钠溶液除去,洗到近中性即可。如在医药制备中使用,须用乙醇浸泡处理。
『柒』 废水离子交换处理法的离子交换剂
有无机和有机质两类。前者如天然物质海绿砂或合成沸石;后者如磺化煤和树脂。专
交换剂由两部分组成属,一是不参加交换过程的惰性物母体,如树脂的母体是由高分子物质交联而成的三维空间网络骨架;一是联结在骨架上的活性基团(带电官能团)。母体本身是电中性的。活性基团包括可离解为同母体紧密结合的惰性离子和带异号电荷的可交换离子。可交换离子为阳离子(活性基团为酸性基)时,称阳离子交换树脂;可交换离子为阴离子(活性基团为碱性基)时,称阴离子交换树脂。阳、阴离子交换树脂又可根据它们的酸碱性反应基的强度分为强酸性和弱酸性,强碱性和弱碱性等。强酸性阳离子交换树脂可用 R—SO3H表示,R为母体,—SO3H为活性基团。后者在溶液中可离解为惰性离子R—SO婣和可交换离子H+。弱碱性阳树脂可用R—COOH表示。强碱性季胺型阴树脂可用R匵NOH表示,弱碱性叔胺、 仲胺、 伯胺型阴树脂分别用R呏NHOH、R=NH2OH、R—NH3OH表示,R代表母体,其他部分代表活性基团。
『捌』 如何选择离子交换树脂的种类
如下是从树脂厂
http://www.shanghaihz.com/index3.htm
产品介绍和用途,您可以看一看离子交换树脂产品最全的有40多种.希望对你有帮助.
编号型号用途国外对应号
01001*7(732)强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂
主要用于硬水软化、脱盐水、纯水与高纯水制备、湿法冶金、稀有元素分离、抗生素提取等。广泛用于锅炉、印染、医药、制糖等行业。Dowex509HCRW-20;AmberliteIR-120;LewatitS100,KY-2;DiaionSK-1B;DuoliteC2;TehuaIRC007;Ionresin001
02201*7(717)强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂
主要用于纯水、高纯水制备、废水处理、生化制品提取。广泛用于电力、医药、电镀、电子等行业。AmberliteIRA400,DowexSBR,DuoliteA101,LewatitM500,DiaionSA-10AIonresin
03001*4(734)强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂主要用于高纯水制备及抗菌素的提炼等。AmberliteIRA118;Ionresin004TehuaIIRC004
04201*4(711)强碱性苯乙烯系I型阴离子交换树脂主要用于纯水制备、放射元素提炼、糖液脱色和系列化制品制备等。AmberliteIRA402,TehuaIRA204DiaionSA-11A,Dowex1*4,LewatitM504
05D001大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂
主要用于高速混库凝结水处理、高纯水处理、二级除盐混床、有机物含量高的水及机反应催化剂等。Amberlite200,TehuaBQC811LewatitSP120,DowexMSCL,DiaionPLK228,DuoliteES264.
06D201大孔强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂高要用于高速混床凝结水处理装置、废水处理、重金属回收。AmberliteIRA900Ionresin,DowexMSA-1,LewaitMP500,DiaionPA308.
07D113大孔弱酸性苯丙烯系阳离子交换树脂主要用于除去水中的碳酸氢盐、碳酸盐及其它碱性盐类,本品与001*7(732)配套十分明显的除去水中的碱度和硬度。AmberliteIRC-84
08D202大孔II强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂用于纯水及高纯水制备,适用于含盐量较高的水源及生化物质提炼,糖液脱色。AmberliteIRA910;DOWSMSA-2MP-600
09D301大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂主要用于高制备,电镀含铬废水处理等。AmberliteIRA-93/94;DOSMWA-1/66
10002*7超强性苯乙烯系阳离子交换树脂主要用于10吨以下锅炉软化水、温法冶金、稀有元素分离、搞生素提取等。
11001*10(002SC)强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂主要配套弱酸树脂用于双层床制备。IonresinIR-102
12001*8IR超强均孔双聚苯乙系阳离子树脂主要用于软化水、纯水制备、提取赖氨酸、谷氨酸等。Amberjet1200Na
13D002催化剂树脂(干氢树脂)(大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂)主要用于甲醇、异丁烯醚化合成MTBE的反应中。DOWM-31;Amberlyst15
14D254(D204)大孔强碱性季铵型阳离子交换树脂主要用于医药工业药物提取及肠粘膜中提取肝素钠。AmberliteIRA900;Dowex1*1Ionresin
15D-61大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂主要用于高纯水处理、配套D-92树脂用于乙二醇、甲乙酮生产工艺中循环水处理。Amberlite200LewatitSp-210
16D-62大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂主要用于食品发酵行业(VC、味精)提高转化率及纯水处理。IonresinIR-162
17D-85大孔丙酸烯系弱酸性阳离子交换树脂用于生化产品的分离提纯等。AmberliteIRC-50
18D301-G大孔弱酸性苯乙烯系阴离子交换树脂主要用于医学、食品、糖业生产的脱、脱酸等。AmberliteIRA-94
19D311大孔丙烯酸系弱碱阴离子交换树脂主要用于食品、医学行业、生化药物的提取、糖液脱色和药物脱色。AmberliteIRA-68
20D318大孔丙烯酸系弱酸阴离子交换树脂主要用于拧橄酸、维生素C等生化物质的提取和脱色。AmberlitelRA-63
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『玖』 什么叫离子交换树脂
什么是离子交换树脂?
1.离子交换树脂是一种具有网状立体结构、且不溶于酸、碱和有机溶剂的固体高分子化合物.离子交换树脂的单元结构由两部分组成。一部分是不可移动且具有立体结构的网络骨架,另一部分是可移动的活性离子。
2.离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料,在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。如果树脂释放的是活性阳离子,它就能和溶液中的阳离子发生交换,称阳离子交换树脂如果释放的是活性阴离子,它就能交换溶液中的阴离子,称阴离子交换树脂。
离子交换树脂的原理是什么?
在离子交换过程中,水中的阳离子(如Na+、Cat、Kt、Mg2+、Fe3+等)与阳离子交换树脂上的H+进行交换,水中阳离子被转移到树脂上,而树脂上的H+交换到水中。水中的阴离子(如C1-、HCO,等)与阴离子交换树脂上的O进行交换,水中阴离子被转移到树脂上,而树脂上的OH-交换到水中。而H+与0H-相结合生成水,从而达到过滤的目的。