什么是离子交换树脂?
离子交换是一种可逆的化学反应,其中从溶液中除去溶解的离子并用相同或类似电荷的其他离子替换。离子交换树脂本身不是化学反应物,而是促进离子交换反应的物理介质。树脂本身由形成烃网络的有机聚合物组成。整个聚合物基质是离子交换位点,其中带正电离子(阳离子)或带负电离子(阴离子)的所谓“官能团”固定在聚合物网络上。这些官能团容易吸引相反电荷的离子。
离子交换树脂基质通过在称为聚合的过程中使烃链彼此交联而形成。交联使树脂聚合物具有更强,更有弹性的结构和更大的容量(按体积计)。虽然大多数IX树脂的化学组成是聚苯乙烯,但某些类型是由丙烯酸(丙烯腈或丙烯酸甲酯)制造的。然后树脂聚合物经历一种或多种化学处理以将官能团结合到位于整个基质中的离子交换位点。这些官能团赋予离子交换树脂其分离能力,并且从一种树脂到下一种树脂会有很大差异。最常见的成分包括:
1.强酸阳离子交换树脂
由聚苯乙烯基质和磺酸盐(SO 3 -)官能团组成,其中带有钠离子(Na 2+)用于软化应用,或氢离子(H +)用于脱矿质
2.弱酸阳离子交换树脂
树脂由丙烯酸聚合物组成,该聚合物已用硫酸或苛性钠水解以产生羧酸官能团。由于它们对氢离子(H +)的高亲和力,弱酸阳离子交换树脂通常用于选择性地除去与碱度相关的阳离子。
3.强碱阴离子交换树脂
通常由经过氯甲基化和胺化的聚苯乙烯基质组成,以将阴离子固定到交换位点。1型强碱阴离子交换树脂是通过应用三甲胺生产的,其产生氯离子(Cl -),而2型强碱阴离子交换树脂通过应用二甲基乙醇胺生产,其产生氢氧根离子(OH -)。
4.弱碱阴离子交换树脂
通常由经过氯甲基化的聚苯乙烯基质组成,然后用二甲胺胺化。弱碱阴离子交换树脂
的独特之处在于它们不具有可交换的离子,因此用作酸吸收剂以除去与强无机酸相关的阴离子。
5.螯合树脂
螯合树脂是最常见的特种树脂类型,用于选择性去除某些金属和其他物质。在大多数情况下,树脂基质由聚苯乙烯组成,尽管多种物质用于官能团,包括硫醇,三乙基铵和氨基膦等。
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『贰』 离子交换树脂的使用方法是什么
离子交换树脂的使用方法及步骤:
1、预选。离子交换树脂的粒度一般控制在20-35目,在使用前要先干燥,粉碎,过筛;粉碎时不要分得过细,否则影响实验收率。
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。
『叁』 离子交换树脂到底是什么技术干嘛用的 请详解
离子交换树脂是一种传统的水处理工艺,其中水中的各种阴离子和阳离子被阴回离子交换树脂和答阳离子交换树脂所取代。
阴离子和阳离子交换树脂可以分别或按不同比例形成离子交换正床系统、离子交换负床系统和离子交换混合床系统,并且通常使用混合床系统。
反渗透等水处理工艺是用来生产超纯水、高纯水的终端工艺,它是用来制备超纯水的一种不可替代的手段。其出水电导率可低于0.2μS/cm以下,出水电阻率达到5MΩ.cm以上,根据不同的水质及使用要求,出水电阻率可控制在5~18MΩ.cm之间。
被广泛应用在食品行业、医药行业、工业超纯水、医药超纯水、高纯水等领域上。
『肆』 离子交换树脂的一搬使用方法是什么
离子交换树脂的使用方法
1.装柱(采用湿法装柱)
A 实验室
量取:将一定量的树脂与去离子水在烧杯中进行混合,然后将混合的树脂水溶液倒入量筒中,使树脂充分沉降,通过补加和移取,使树脂床层与相应刻度持平,即完成树脂的量取。
装填:关闭离子交换柱下端的出口阀门,用水将量筒中的树脂全部导入离子交换柱中,然后打开交换柱出口阀门,使树脂在柱内沉降压实,然后关闭交换柱出口阀门,待用。(注意:须保留液面高于树脂床层1-2cm,避免干柱。)
B 工业化
新树脂装柱前,应该使用清水和碱液对树脂交换柱相关管道进行清洗,清理出焊渣等固体废料和附着在柱壁和管壁上的尘土与其他杂质。然后,向柱内注入 1/3 体积的水,取少量树脂,将树脂从交换柱顶部人孔处装入柱内。关闭人孔,向柱内注水,同时打开交换柱下部排水阀门,用≥80 目筛网在排水口拦截,观察是否有树脂泄露,如果有个别小颗粒,属于正常现象;如果有大颗粒树脂出现,且量比较多,说明交换柱下滤板有问题,应把树脂和水放出,检查下滤板焊缝和水帽,查找原因,进行检修。检修完毕后,再按照上面的方法检测,直至确定符合要求,然后再将剩余的树脂加入交换柱内。
树脂装柱完成后,先用去离子水对树脂进行反向清洗,清洗流速控制在2-4BV/h,清洗约1h,停止水洗,让树脂自然沉降完全;然后用去离子水对树脂柱床进行正向清洗,清洗流速控制在4-6BV/h,清洗约1h后停止。
2.Seplite树脂预处理
首先用4%的盐酸溶液进行过柱处理,处理流速控制在1-2BV/h,处理量3-4BV;处理完毕后,用去离子水过柱清洗掉柱床及树脂孔道内残留的酸,至出口液pH≥4,停止水洗,树脂床层上至少保留20-30cm的液面层,防止干柱。
然后用4%的氢氧化钠溶液进行过柱处理,处理流速控制在1-2BV/h,处理量3-4BV;处理完毕后,用去离子水过柱清洗掉柱床及树脂孔道内残留的碱,至出口液pH≤10,停止水洗,树脂床层上至少保留20-30cm的液面层,防止干柱。
再用4%的盐酸溶液进行过柱处理,处理流速控制在1-2BV/h,处理量3-4BV;处理完毕后,用去离子水过柱清洗掉柱床及树脂孔道内残留的酸,至出口液pH≥4,停止水洗,树脂床层上至少保留20-30cm的液面层,防止干柱。
最后再用95%以上的乙醇或甲醇溶液以1BV/h的流速进行树脂过柱处理,至进出口醇浓度一致,停止进醇,浸泡2-4h,然后继续过柱处理,至流出液澄清无浑浊时停止,再用去离子水以1~2BV/h的流速过柱清洗树脂,至出口液中无明显的醇味,待用。
3.树脂吸附
料液上柱吸附前须经必要的过滤预处理,以去除料液中的固形物杂质,防止堵塞树脂孔道,影响树脂吸附效果。吸附过程一般采取正向过柱的方式,吸附流速一般建议控制在1-2BV/h,通过检测出口液中目的物(或杂质)的含量,以确定树脂的吸附状态。
1. 吸附后水洗
树脂吸附完成后,用去离子水正向过柱清洗树脂柱床,清洗流速一般控制在1-2BV/h,清洗1-2h,以清除柱床内残留的料液以及部分水溶性杂质。
2. 树脂解析
水洗完成后,可采用4-6%的盐酸溶液或硫酸溶液对树脂进行过柱解析再生,过柱流速一般控制在1-2BV/h,处理量控制在3BV以内。也可采用8-10%的氯化钠溶液进行解析再生,处理流速一般控制在1-2BV/h,处理量控制在3BV以内。
3. 解析后水洗
树脂解析再生完成后,用去离子水正向过柱清洗树脂柱床,清洗流速一般控制在1-2BV/h,清洗1-2h,以清除柱床内残留的解析剂(酸、盐溶液)。
4. 树脂深度再生处理
树脂运行一段时间后,如出现交换容量下降,可用下面的方法对树脂进行深度再生处理。
1.碱再生
用4%的氢氧化钠溶液正向过柱,对树脂进行碱再生处理,处理流速控制在1-2BV/h,处理约1.5h。热碱再生处理完毕后,用去离子水正向过柱清洗,清洗流速2-3BV/h,至出口液pH≤10。
1.酸再生
碱再生并水洗完成后,用4%的盐酸溶液进行正向过柱处理,处理流速控制在1-2BV/h,处理约1.5h。酸再生处理完毕后,用去离子水正向过柱清洗,清洗流速2-3BV/h,至出口液pH≥5。
注:树脂的具体使用方法与具体使用工况、工艺方案等有关,因此,树脂的具体使用方法及细则也可向蓝晓科技应用技术服务人员咨询。
离子交换树脂注意事项:
(1)使用中应尽量避免反复对树脂进行装卸,防止树脂床层不均匀导致偏流。
(2)短时间停运,应将树脂再生、清洗干净后置于清水中浸泡。
(3)长期停运或冬季室温低于5℃,则应将树脂浸泡于15%的NaCL或10%的氢氧化钠水溶液中,防止滋生
细菌与树脂冻结。
离子交换树脂储存方法:
(4)料液上柱前须经必要的过滤处理,以除去固形物杂质,防止堵塞树脂孔道,影响树脂吸附效果。
(1)树脂储运温度5℃—40℃,严禁雨淋、暴晒。
(2)保持树脂的内、外包装完整,防止树脂受污与失水。
(3)防止树脂受冻与受热,树脂一般要求室温避光保存。
(4)避免与有异味、有毒、氧化性物质混杂堆放。
『伍』 如何使用离子交换树脂处理废水
离子来交换树脂法是一种应用广源泛的方法,树脂中含有的氨基、羟基等活性基团可以与重金属离子进行螯合、交换反应,从而去除废水中重金属离子的方法,同时还可以用于浓缩和回收溶液中痕量的重金属,其优点是树脂具有可逆性,可通过再生重复使用,且交换选择性好,缺点是价格昂贵。因此研究和选择成本低、选择性高、交换容量大、吸附-解吸过程可逆性好的离子交换树脂,对于处理重金属废水有着重要意义
『陆』 请教关于离子交换树脂的使用
一、离子交换树脂的预处理:
离子交换树脂在使用之前,为了防止树脂内含有杂质,对水版质造成权污染,需要对树脂进行预处理,以下是预处理的步骤:
1.首先使用热水对树脂进行清洗,阳树脂可以使用70-80℃的热水清洗,阴树脂的耐热性较差,一般使用50-60℃的热水,每隔15分钟左右需要更换热水,4-5次之后可以每隔30分钟左右更换热水,总共需要7-8次左右,直至出水清澈为止。
2.使用浓度为5%的氯化氢浸泡树脂,大概浸泡4-8小时左右,然后将水排放,对树脂进行清洗,直至出水为中性为止。
3.再使用浓度为2-4%的氢氧化钠浸泡树脂,浸泡时间与上一步相同,然后将水排放,对树脂进行清洗,直至出水为中性为止。如此重复2~3次,每次用量为树脂体积的2倍。
4.阳树脂最后一次浸泡需要使用浓度为5%的氯化氢,用量加倍效果更好。放尽酸液,用清水淋洗至中性即可。
5.阴树脂最后一次浸泡需要使用4~5%的NaOH溶液,用量加倍效果更好。放尽碱液,用清水淋洗至中性即可。