离子交换树脂原理即是离子交换树把溶液中的盐分脱离出来的过程:
离子交换树脂作用环境中的水溶液中,含有的金属阳离子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)与阳离子交换树脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,在水中易生成H+离子)上的H+进行离子交换,使得溶液中的阳离子被转移到树脂上,而树脂上的H+交换到水中,(即为阳离子交换树脂原理)。
水溶液中的阴离子(Cl-、HCO3-等)与阴离子交换树脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团,在水中易生成OH-离子)上的OH-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,(即为阴离子交换树脂原理)。而H+与OH-相结合生成水,从而达到脱盐的目的。
(1)氢氧型离子交换树脂扩展阅读:
离子交换树脂使用方法:
1、预选。离子交换树脂的粒度一般控制在20-35目,有些可达到50目,因此在使用前要先干燥,粉碎,过筛,通常干燥时在烘箱中进行,亦可在装有五氧化二磷、氧化钙或者浓硫酸的干燥器中进行,粉碎时不要分得过细,否则影响实验收率。
2、预处理。强碱性离子交换树脂应先用20倍树脂体积的4%氢氧化钠水溶液处理,然后用10倍体积的水洗,再用10倍量4%盐酸处理,最后用蒸馏水洗至中性,然后将氯型转化成OH型,再转化成氯型,最后用10倍4%氢氧化钠水溶液处理。弱碱性离子交换树脂处理时只需用10倍量蒸馏水洗即可,不必洗至中性。
3、装柱。将处理好的树脂至于烧杯中,加水充分搅拌除掉气泡,静置几分钟待树脂大部分沉降后,倾去上层泥状颗粒;反复操作直至上层液澄清后,即可装柱。注意要在柱子底部放1cm后的玻璃丝,用玻璃棒将其压平,将树脂倒入柱子中,还要注意防止气泡产生。
4、树脂交换。将样品配制成一定浓度的水溶液,以适当流速通过柱子,亦可将样品溶液反复通过柱子,直到成分交换完全。用显色法检验成分是否交换彻底。
5、树脂洗脱。注意亲和力弱的成分先被洗下来,常用的离子交换树脂洗脱剂有强酸、强碱、盐类、不同pH缓冲溶液、有机溶液等,可选择梯度洗脱或者单一浓度洗脱。
6、树脂再生。
❷ 钠型阳离子交换树脂和氢型阳离子交换树脂一样吗
钠型和氢型的阳离子交换树脂是完全不一样的。
树脂的离子形式不同版在使用当中差别是完全不同的。比如说钠权型阳树脂,主要适用于硬水的软化去除钙镁离子;而氢型的阳树脂主要适用于纯水制备和超纯水的制备等。
离子交换树脂带有官能团(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。离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架(或基因)名称、基本名称组成。
氢型阳离子交换树脂可依活性基(一种官能基)种类不同,分成两种:
1、强酸性阳离子交换树脂:强酸性阳离子交换树脂系因它的活性氢离子在水中很容易解离而得名,其骨架均为聚苯乙烯系统,主要产品是「磺酸型」强酸性阳离易解离而得名,骨架均为聚丙烯酸系统。
2、弱酸性阳离子交换树脂:弱酸性阳离子交换树脂则是因它的活性氢离子在水中比较不容颗粒,以淡黄色最常见。主要产品是「羧酸型」弱酸性阳离子交换树脂,通常颜色较白色或淡黄色球状子交换树脂,通常颜色较深,棕黄色至综色球状颗粒,以综色最常见。
❸ 离子交换树脂有什么用
离子交换树脂的作用:
离子交换树脂分为阳离子树脂和阴离子树脂,阳离子树脂又细分为钠型和氢型,在水溶液中能离解出某些阳离子,钠型树脂将水中的钙镁离子交换成钠离子,使水变软;氢型树脂是将水中的钙镁离子交换成氢离子使水软化,阴离子树脂中含被可置换的氢氧根离子,水溶液中能离解出阴离子,能与水中的酸根离子交换.即树脂中的离子与溶液中的离子互相交换,从而将溶液中的离子分离出来。同时使用阴离子树脂和氢型阳离子树脂可以将水变为纯净水。水处理领域离子交换树脂的需求量很大,约占离子交换树脂产量的90%,用于水中的各种阴阳离子的去除。
❹ 氢氧型离子交换树脂含水量测定过程注意事项有哪些
1 原理
将吸收了平衡水量的离子交换树脂样品,用离心法除去颗粒外部的水分后,称取一定量的样品,用烘干法除去内部水分,由质量的减少计算树脂的含水量。
2 仪器和设备
2.1玻璃离心过滤器:如下图。
2.2电动离心沉淀机:0~4000r/min(可调);
50mL离心管4支。
2.3烘箱:最高温度200℃,温度波动±2℃。
2.4架盘天平:感量0.1g,最大称量100g。
2.5干燥器:ф250mm,内放硅胶干燥剂。
2.6称量瓶:ф50mm×30mm。
2.7秒表:分度0.02 s。
2.8分析天平:感量0.1mg。
3 试验步骤
3.1取样按GB/T 5475—1985《离子交换树脂取样方法》进行。
3.2试样的预处理按GB/T 5476—1996《离子交换树脂预处理方法》进行。需要将树脂转为某一型态时,可将相应的电解质溶液通过上述预处理后的样品。
3.3将预处理好的树脂样品5~15mL装入离心过滤管内,在另一对称管内装入某一样品或水,然后放在架盘天平两边称量,用电导率(25℃)小于2μs/cm的少量纯水调整至两管质量相同。
3.4将离心过滤管放至电动离心沉淀机内,在2000±200 r/min下离心5 min,用秒表计时。
3.5取出离心过滤管,将样品倒入称量瓶内,盖严。
注:取出离心过滤管时,应防止分离出来的游离水重新进到树脂层中。
3.6 在已恒重的两个称量瓶中分别称入上述树脂样品0.9g~1.3g,准确至1mg。
3.7将称量瓶敞盖放入烘箱中,在105℃±3℃下烘2 h。
3.8在烘箱中,将称量瓶盖严,取出置于干燥器内,冷却至室温(约20min~30min),在分析天平上称量。
4 允许差
同一实验室内允许差为0.29 %;
不同实验室间允许差为1.09 %。
❺ 离子交换树脂按作用和用途可分为哪几种
1、强酸性阳离子交换树脂
强酸性阳离子交换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,如强酸性阳离子交换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、弱酸性阳离子交换树脂
弱酸性阳离子交换树脂含弱酸性基团,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。
弱酸性阳离子交换树脂离解性较弱,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、强碱性阴离子交换树脂
强碱性阴离子交换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。
强碱性阴离子交换树脂的离解性很强,在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。
4、弱碱性阴离子交换树脂
弱碱性阴离子交换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。
弱碱性阴离子交换树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附,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。
❻ 漂莱特树脂的原理
通过离子交换技术,使水的硬度小于50 mg/L(CaCO3)离子交换是一种特殊的动态吸附过程,一般是由不溶于水的离子交换剂在电解质溶液中进行,这种离子交换剂即为离子交换树脂。目前离子交换装置有一半以上用于水处理脱盐,而水处理脱盐的主要是强酸性氢型阳离子交换树脂和强碱性氢氧型阴离子交换树脂。当氢型阳离子交换树脂与水接触,发生离子交换反应,水中各种阳离子被吸附在树脂上,而阳树脂上结合的氢离子则被交换下来,此时水中只含有氢离子一种阳离子。当氢氧型阴树脂与水接触发生离子交换反应后,水中各种阴离子被吸附,则水中只含有一种氢氧根离子。当经过这种氢氧型阳树脂的水再经过氢氧型阴树脂后,则水中仅含有两种阴阳离子(氢离子和氢氧根离子)就会结合成为水,也就完成了水的脱盐处理过程。
❼ 为什么强碱性树脂氢氧型使用温度要低于60度
一般来讲,强碱阴树脂使用温度建议为:氯型≤ 80℃,氢氧型 ≤ 60℃,我公司在热电专联产凝结水回收项目中,属与华电集团成功合作开发了运行温度大概在80℃的耐高温凝结水精处理混床树脂,目前该项目运行2年后,已进入验收程序。
另外,大孔型强碱阴树脂相比于凝胶型强碱阴树脂,耐热稳定性相对更好,因为大孔结构更稳定。