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什么是离子交换树脂?

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什么是离子交换树脂?


 离子交换树脂基础介绍
  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。阳离子交换树脂离子交换树脂一般呈现多孔状或颗粒状,其大小约为0.5~1.0mm。孔隙结构分凝胶型和大孔型两种,凡具有物理孔结构的称大孔型树脂,在全名称前加 ;大孔 ;。分类属酸性(acidity)的应在名称前加 ;阳 ;分类属碱性的,在名称前加 ;阴 ;。如:大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。离子交换树脂,树脂,软化水处理设备
  离子交换树脂还可以根据其基体的种类(Species)分为苯(化学式:C6H6) 乙烯系树脂和丙烯酸(Acerbity)(Acrylic acid)系树脂。树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别。首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类,它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类,阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类 (或再分出中强酸和中强碱性类)。
  离子交换树脂的命名方式:离子交换产品的型号以三位阿拉伯数字组成,第一位数字代表产品的分类,第二位数字代表骨架的差异,第三位数字为顺序号用以区别基因、交联剂等的差异。
  离子交换树脂的基本类型
  (1) 强酸性阳离子(ion)树脂
  这类树脂(Resin)含有大量的强酸(Acerbity)性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性(acidity)。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。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。离子交换树脂,树脂,软化(ruǎn huà)水处理设备(shèbèi)
  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(Acerbity)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(Hydrogen)基团),能与溶液中的其他阳离子(ion)吸附结合,从而产生阳离子交换作用(role)。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(alkaline)、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(ion)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(Hydrogen)基团),能在水中离解出OH-而呈强碱性。离子交换树脂通常是球形颗粒物。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。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(Resin)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(regeneration)。离子交换树脂,树脂,软化(ruǎn huà)水处理(chǔ lǐ)设备
  (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)-NH
  R、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(Resin)的正电基团能与溶液中的阴离子(ion)吸附结合,从而产生阴离子交换作用(role)。这种树脂在多数情况(Condition)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(acidity)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(role),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(fù zuò yòng)(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(alkaline)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。
 
 

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