离子交换树脂是带有官能团、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、骨架名称、基本名称组成。离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。它们具有较高的机械强度,化学性质稳定,在正常情况下有较长的使用寿命。大多数制成颗粒状,也有一些制成纤维状或粉状。树脂颗粒的尺寸一般在0.3~1.2mm以内,大部分在0.4~0.6mm之间。用离子交换树脂作为吸附剂,将溶液中的待分离组分,依据其电荷差异,依靠库仑力吸附在树脂上,然后利用合适的洗脱剂将吸附质从树脂上洗脱下来,达到分离的目的。
离子交换树脂交换能力依其交换能力特征可分:
1. 强碱型阴离子交换树脂:主要是含有较强的反应基如具有四面体铵盐官能基之-N (CH3)3,在氢氧形式下,-N (CH3)3OH-中的氢氧离子可以迅速释出,以进行交换,强碱型阴离子交换树脂可以和所有的阴离子进行交换去除。这类树脂含有强碱性基团,如季铵基(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。
2. 弱碱型阴离子交换树脂: 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。
3 . 对阴离子的吸附强碱性阴离子树脂对无机酸根的吸附的一般顺序为:SO42-gt; NO3- gt; Cl- gt; HCO3- gt; OH-弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附的一般顺序如下:OH-gt; 柠檬酸根3- gt; SO42- gt; 酒石酸根2- gt;草酸根2- gt; PO43- gt;NO2- gt; Cl- gt;醋酸根- gt; HCO3-
大孔离子交换树脂都是用有机合成方法制成。常用的原料为 乙烯或(酯) .大孔树脂包括大孔离子交换树脂和 大孔吸附树脂, 依靠物理界面力作用引起溶液中溶质 浓度的减少称为吸附, 因化学作用引起溶液中溶质变化的称为 离子交换.大孔离子交换树脂使用一段时间后,吸附的杂质快接近到饱和状态,就要进行再生处理等处理方式,用化学药剂将树脂所吸附的离子,并其他杂质洗脱除去,使之***原来的组成和性能。大孔离子交换树脂的再生应当根据各种树脂的种类和特性,以及运行的经济性,选择适当合适的再生药剂和工作条件。大孔型离子交换树脂和交联度低的树脂较易再生,而凝胶型和交联度高的树脂则要较长的再生反应时间。 大孔离子交换树脂的再生特性一般又与它的类型和结构有密切关系。强酸性和强碱性树脂的再生相比之下会比较困难,需用再生剂量会比理论所需的剂量高相当多;而弱酸性或弱碱性树脂则较易再生,所用再生剂量只需稍多于理论值。
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