阳离子交换树脂
阴阳离子交换树脂
【新树脂的预处理】新树脂常含有溶剂、未参加聚合反应的物质和少量低聚合物,还可能吸着铁、铝、铜等重金属离子。
当树脂与水、酸、碱或其它溶液相接触时,上述可溶性杂质就会转入溶液中,在使用初期污染出水水质。
所以,新树脂在投运前要进行预处理。
1、阳离子树脂的预处理:首先使用饱和食盐水,取其量约等于被处理树脂体积的两倍,将树脂置于食盐水中浸泡18-20小时,然后放尽食盐水,用清水漂洗净,使排出水不带黄色;其次再用2-4%NaOH溶液,其量与上相同,在其中浸泡2-4小时(或小流量清洗),放尽碱液后,冲洗树脂直至排出水接近中性为止;最后用5%HCL溶液,其量亦与上同,浸泡4-8小时,放尽酸液,用清水漂流至中性待用。
2、阴离子树脂的预处理:首先使用饱和食盐水,取其量约等于被处理树脂体积的两倍,将树脂置于食盐水中浸泡18-20小时,然后放尽食盐水,用清水漂洗净,使排出水不带黄色;而后用5%HCL浸泡4-8小时,然后放尽酸液,用水清洗至中性;而后用2%-4% NaOH溶液浸泡4-8小时后,放尽碱液,用清水洗至中性待用。
分类产品名称功能基团体积交换容量mmol/ml≥出场形式国外树脂对应牌号主要用途强酸性苯乙烯系阳离子树脂001*4-SO3H 4.50 Na+AmberliteIR-118高纯水制备及抗菌素提炼等002-scAmberliteIR-122抗菌素提取与D113SC配套双层床大孔弱酸性丙烯酸系阳离子树脂D111-COOH9.5H+AmberliteIRC-84循环水处理、废水处理、脱色110 11.5AmberliteIRC-84用于提取链霉素及分离碱性抗菌素、硬水软化、纯水制备122 4.00用于提纯维生素B12、钼酸铵精制、链霉素、土霉素、四环素等抗菌素的脱色味精脱色强碱性苯乙烯系阴离子树脂201*4 -N+/(CH3)3 3.80CL-AmberliteIRA-401纯水、高纯水置备、糖液脱色、生化制品的制备等202-N+/(CH3)2\C2H4OH3.10AmberliteIRA-900纯水制备、配套双层床大孔强碱性苯乙烯系阴离子树脂D296 3.60CL-用于有机物脱色和纯水制备D202-N+/(CH3)2\C2H4OH3.50AmberliteIRA-910纯水制备、放射性元素提取、稀有元素分离大孔弱碱性苯乙烯系阴离子树脂330-N+/(CH3)2.H2O9.00WofatitL-165用在链霉素提炼中起中和作用、也可用于中和有机酸及用于制备纯水离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。
阴阳离子交换树脂
【新树脂的预处理】新树脂常含有溶剂、未参加聚合反应的物质和少量低聚合物,还可能吸着铁、铝、铜等重金属离子。
当树脂与水、酸、碱或其它溶液相接触时,上述可溶性杂质就会转入溶液中,在使用初期污染出水水质。
所以,新树脂在投运前要进行预处理。
1、阳离子树脂的预处理:首先使用饱和食盐水,取其量约等于被处理树脂体积的两倍,将树脂置于食盐水中浸泡18-20小时,然后放尽食盐水,用清水漂洗净,使排出水不带黄色;其次再用2-4%NaOH溶液,其量与上相同,在其中浸泡2-4小时(或小流量清洗),放尽碱液后,冲洗树脂直至排出水接近中性为止;最后用5%HCL溶液,其量亦与上同,浸泡4-8小时,放尽酸液,用清水漂流至中性待用。
2、阴离子树脂的预处理:首先使用饱和食盐水,取其量约等于被处理树脂体积的两倍,将树脂置于食盐水中浸泡18-20小时,然后放尽食盐水,用清水漂洗净,使排出水不带黄色;而后用5%HCL浸泡4-8小时,然后放尽酸液,用水清洗至中性;而后用2%-4% NaOH溶液浸泡4-8小时后,放尽碱液,用清水洗至中性待用。
分类产品名称功能基团体积交换容量mmol/ml≥出场形式国外树脂对应牌号主要用途强酸性苯乙烯系阳离子树脂001*4-SO3H 4.50 Na+AmberliteIR-118高纯水制备及抗菌素提炼等002-scAmberliteIR-122抗菌素提取与D113SC配套双层床大孔弱酸性丙烯酸系阳离子树脂D111-COOH9.5H+AmberliteIRC-84循环水处理、废水处理、脱色110 11.5AmberliteIRC-84用于提取链霉素及分离碱性抗菌素、硬水软化、纯水制备122 4.00用于提纯维生素B12、钼酸铵精制、链霉素、土霉素、四环素等抗菌素的脱色味精脱色强碱性苯乙烯系阴离子树脂201*4 -N+/(CH3)3 3.80CL-AmberliteIRA-401纯水、高纯水置备、糖液脱色、生化制品的制备等202-N+/(CH3)2\C2H4OH3.10AmberliteIRA-900纯水制备、配套双层床大孔强碱性苯乙烯系阴离子树脂D296 3.60CL-用于有机物脱色和纯水制备D202-N+/(CH3)2\C2H4OH3.50AmberliteIRA-910纯水制备、放射性元素提取、稀有元素分离大孔弱碱性苯乙烯系阴离子树脂330-N+/(CH3)2.H2O9.00WofatitL-165用在链霉素提炼中起中和作用、也可用于中和有机酸及用于制备纯水离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。
强酸性阳离子交换树脂
1.4 实验步骤
1. 强酸性阳离子交换树脂的预处理
取样品约10g以2N硫酸 取样品约10g以2N硫酸(或1N盐酸)及1NNaOH轮流浸泡, 硫酸( 1N盐酸 盐酸) 1NNaOH轮流浸泡 轮流浸泡, 即按酸- 酸顺序浸泡5 每次2h, 即按酸-碱-酸-碱-酸顺序浸泡5次,每次2h,浸泡液体积约为 树脂体积的2 在酸碱互换时应用200ml去离子水进行洗涤 去离子水进行洗涤。 树脂体积的2~3倍。在酸碱互换时应用200ml去离子水进行洗涤。 5次浸泡结束后用去离子水洗涤至中性。 次浸泡结束后用去离子水洗涤至中性。
E= N V me / g W ×固体含量%
(干树脂)
式中: N-NaOH标准溶液的摩尔浓度; NaOH标准溶液的摩尔浓度 标准溶液的摩尔浓度; 式中: V-NaOH标准溶液的用量,mL; NaOH标准溶液的用量 mL; 标准溶液的用量, W-样品湿树脂重,g。 样品湿树脂重,
1.3 实验所需仪器设备及材料
实验5 实验5
强酸性阳离子交换树脂 交换容量的测定实验
1.1 实验目的
加深对强酸性阳离子交换树脂交换容量的理解。 加深对强酸性阳离子交换树脂交换容量的理解。 掌握测定强酸性阳离子交换树脂交换容量的方 法。
1.2 实验原理
强酸性阳离子交换树脂的性能参数很多,其中交换容量是交换树 强酸性阳离子交换树脂的性能参数很多, 脂最重要的性能,它能定量地表示树脂交换能力的大小。 脂最重要的性能,它能定量地表示树脂交换能力的大小。 强酸性阳离子交换树脂测定前需经过预处理,即经过酸、碱轮流 强酸性阳离子交换树脂测定前需经过预处理,即经过酸、 浸泡,以除去树脂表面的可溶性杂质。 浸泡,以除去树脂表面的可溶性杂质。测定阳离子交换树脂交换 容量常采用碱滴定法,用酚酞作指示剂,按下式计算交换容量: 容量常采用碱滴定法,用酚酞作指示剂,按下式计算交换容量:
离子交换树脂的原材料种类
离子交换树脂的原材料种类离子交换树脂是一种常见的用于水处理、化学分离和催化等领域的材料,其主要用途是通过交换树脂表面固定的正负离子来进行离子交换反应。
离子交换树脂的原材料种类主要包括聚合物基材料、交联剂和功能基团。
以下是关于离子交换树脂原材料的常见种类的详细介绍。
1.聚合物基材料:聚合物基材料是构成离子交换树脂的重要组成部分,常见的聚合物基材料有:聚苯乙烯(PS):是制备阳离子交换树脂的常用基材料,具有高度的化学稳定性和机械强度。
聚丙烯(PP):也是一种常用的络合基材料,具有良好的物理性能和化学稳定性。
聚砜(PSU):是一种高温树脂,可以用于制备高温环境下的离子交换树脂。
聚氯乙烯(PVC):适用于制备阴离子交换树脂,具有良好的化学稳定性和可塑性。
2.交联剂:交联剂是用于增加离子交换树脂结构稳定性和机械强度的一种物质,常用的交联剂包括:二氧化硫(SO2):是一种常用的交联剂,可以与聚合物基材料中的双键反应,形成交联结构。
二氯甲烷(CH2Cl2):是另一种常用的交联剂,可用于聚合物基材料的溶剂交联反应。
四甲基丙烯酰亚胺(TMPTA):是一种常用的适用于UV光聚合的交联剂,可用于制备高度交联的离子交换树脂。
3.功能基团:功能基团是决定离子交换树脂特性和离子交换能力的关键组成部分,常用的功能基团有:强酸性基团:如磺酸基团(-SO3H),可用于制备阳离子交换树脂。
弱酸性基团:如胺基团(-NH2),可用于制备阴离子交换树脂。
功能化基团:如亲电基团、亲和基团、氧化还原基团等,可用于制备特殊功能的离子交换树脂,如亲水性、选择性吸附等。
总结:离子交换树脂的原材料种类主要包括聚合物基材料、交联剂和功能基团。
聚合物基材料常见的有聚苯乙烯、聚丙烯、聚砜和聚氯乙烯等;交联剂常见的有二氧化硫、二氯甲烷和四甲基丙烯酰亚胺等;功能基团主要包括强酸性基团、弱酸性基团和功能化基团。
这些原材料的不同组合和配比决定了离子交换树脂的特性和性能。
阳离子交换树脂原理
阳离子交换树脂原理离子交换树脂可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。
而阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类,阴离子树脂则可分为强碱性和弱碱性两类。
人工合成的阳离子树脂的官能团是有机酸,并按照酸性的强弱,分为强酸性和弱酸性两类。
强酸性的官能团是苯磺酸,弱酸性的官能团则包括有机磷酸、羟基酸和酚等。
酸主要以+的形式与其他阳离子进行交换。
例如,用+与金属离子交换会使树脂变成盐的形式。
强阳离子树脂除了酸形式R-O外,生产厂家也会以钠盐R-O的形式出售,分别称为氢型和钠型强阳离子交换树脂。
强酸性阳离子树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基−3,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−3,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,即使用化学药品使离子交换反应向相反的方向进行,使树脂的官能基团恢复到原来的状态,以便重复利用。
例如,上述的阳离子树脂一般使用强酸进行再生处理,此时树脂释放出被吸附的阳离子并与H+结合,进而恢复到原来的组成。
弱酸性阳离子树脂含有弱酸性基团,如羧基-,能在水中离解出H+而呈酸性,但因其解离程度不高,因此一般仅程弱酸性,故而属于弱酸性阳离子树脂。
树脂离解后余下的负电基团,如-(R为碳氢链基团),可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。
如上所述,此类树脂的酸性即离解性较弱,在低pH下难以离解进而进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH值为5~14)起作用。
这类树脂也是用酸进行再生,其再生性较强阳离子交换树脂更好。
阳离子交换树脂
阳离子交换树脂阳离子交换树脂是一种重要的化学材料,广泛应用于水处理、制药、食品加工、化工和环境保护等领域。
它具有很强的离子交换能力,能够去除水中的杂质和离子,使水质得到优化和净化。
阳离子交换树脂是一种具有阴离子交换基团的聚合物材料,其交换基团通常为弱酸或弱碱。
它在水中具有较高的亲解性,能够吸附并交换水中的离子。
阳离子交换树脂可以去除水中的阳离子,如钙离子、镁离子、铁离子、铜离子等,同时也能去除水中的一些有机物质,如有机酸、胺类物质等。
阳离子交换树脂的选择和使用需要考虑到水质的特点和处理目标。
树脂的选择通常需要考虑树脂的交换容量、交换速度、耐温性、耐化学腐蚀性、再生能力和经济性等。
树脂的选择还与处理工艺和设备有关,如树脂床层深度、水流速度、床层高度、再生方法等都会影响树脂的使用效果。
阳离子交换树脂的应用非常广泛。
在水处理领域,它可以用于软化水、去除水中的重金属离子、除盐、去除水中的有机物质等。
在制药工业中,阳离子交换树脂可以用于药物提纯和分离、酸碱中和、脱盐和脱色等。
在食品加工领域,阳离子交换树脂可以用于酸甜料的分离、味精提纯、食品酸度的调节等。
在化工工业中,它可以用于酸碱中和、离子交换、催化反应等。
在环境保护领域,阳离子交换树脂可以用于废水处理、废气净化、土壤修复等。
阳离子交换树脂的再生是其长期使用的关键。
一般情况下,当树脂吸附的离子达到一定程度后,需要对树脂进行再生。
树脂的再生可以通过酸、碱或盐溶液进行,也可以通过热水或高温蒸汽进行。
再生后的阳离子交换树脂可以继续使用,从而达到节约成本和资源的目的。
总之,阳离子交换树脂是一种重要的化学材料,广泛应用于水处理、制药、食品加工、化工和环境保护等领域。
它具有很强的离子交换能力,能够去除水中的杂质和离子,使水质得到优化和净化。
阳离子交换树脂的选择和使用需要根据具体情况进行,再生也是其长期使用的关键。
阳离子交换树脂色谱柱
阳离子交换树脂色谱柱
阳离子交换树脂色谱柱是一种常用的色谱分析技术中的一种分离柱。
它利用阳离子交换作用,将样品中的阳离子吸附在树脂表面,从而实现对阳离子的分离和富集。
阳离子交换树脂色谱柱通常由两个主要部分组成:固定相和流动相。
固定相是指树脂材料,常见的有强酸性阳离子交换树脂和弱酸性阳离子交换树脂。
流动相则是用于洗脱和分离阳离子的溶液,其组成和浓度可以根据分析物的特性进行调节。
在阳离子交换树脂色谱柱中,样品溶液经过预处理后,通过进样口引入柱内。
在流动相的作用下,阳离子会与树脂表面上的固定相发生离子交换反应,吸附在树脂上。
然后,通过改变流动相的组成或浓度,可以控制阳离子的洗脱时间,从而实现对不同阳离子的分离。
阳离子交换树脂色谱柱在实际应用中具有广泛的应用,常用于水质分析、生化分析、药物分析等领域。
它可以对阳离子进行高效、选择性的分离和富集,为后续的定量和鉴定提供可靠的数据基础。
同时,阳离子交换树脂色谱柱也具有操作简便、分离效果稳定等优点,因此得到了广泛应用和推广。
阳离子交换树脂
型号规格
型号规格
001×1强酸性苯乙烯系阳 离子交换树脂 (a)≥4.5 (b)≥0.4 (美)Amberlite IR-116 (美)Dowex 50×1抗菌素提炼,医药化工等。 001×2强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 (a)≥4.5 (b)≥0.6 (美)Dowex 5×2抗菌素提炼,医药化工等。 001×3强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 (a)≥4.5 (b)≥1.0 (日)Diaion SK-103抗菌素提炼,医药化工等。 001×4强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 (a)≥4.5 (b)≥1.3 (美)Amberlite IR-118高纯水制备及抗菌素提炼等。 001×7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 (a)≥4.
大孔树脂内部的孔隙又多又大,表面积很大,活性中心多,离子扩散速度快,离子交换速度也快很多,约比 凝胶型树脂快约十倍。使用时的作用快、效率高,所需处理时间缩短。大孔树脂还有多种优点:耐溶胀,不易碎 裂,耐氧化,耐磨损,耐热及耐温度变化,以及对有机大分子物质较易吸附和交换,因而抗污染力强,并较容易 再生。
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、碱或其他溶液接触时,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,然后,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。
注意事项
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。
阳离子交换树脂的原理
阳离子交换树脂的原理
阳离子交换树脂是一种常用的离子交换材料,其原理是通过树脂上的功能基团与水溶液中的阳离子发生吸附和交换反应,实现对溶液中阳离子的去除或富集。
阳离子交换树脂的结构通常由胶体微球组成,其表面存在大量的功能基团,如硫酸基、羧基、醚基等。
这些功能基团具有较强的亲阳性,可以与溶液中的阳离子发生静电吸附和离子交换反应。
当阳离子交换树脂与水溶液接触时,树脂表面的功能基团会与水溶液中的阳离子发生静电吸附。
吸附过程中,树脂表面的功能基团会与阳离子形成键合,使阳离子被固定在树脂表面。
同时,树脂内部的功能基团也会与树脂表面的阳离子发生离子交换反应,使溶液中的阳离子与树脂内部的离子交换,从而实现阳离子的去除或富集。
阳离子交换树脂的选择取决于溶液中阳离子的种类和浓度。
不同的阳离子交换树脂具有不同的功能基团和交换容量,可以选择适合的树脂来实现对特定阳离子的去除或富集。
此外,阳离子交换树脂还可以通过调节溶液的pH值来实现对阳离子的选择性吸附和交换。
阳离子交换树脂在实际应用中具有广泛的用途。
例如,在水处理领域,可以利用阳离子交换树脂去除水中的钠、钙、镁等金属离子,净化水质。
在生物制药领域,阳离子交换树脂可用于蛋白质纯化和分离。
此外,阳离子交换树脂还可以应用于工业废水处理、食品加
工、化学分析等领域。
阳离子交换树脂通过与水溶液中的阳离子发生吸附和交换反应,实现对阳离子的去除或富集。
其原理简单而有效,具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断进步,阳离子交换树脂的性能和应用领域也将不断拓展,为解决环境和工业问题提供更多可能性。
各种型号离子交换树脂
几种常用得离子交换树脂型号一、001x7Na(732)阳离子交换树脂本产品就是在苯乙烯一二乙烯苯共聚基体上带有磺酸基(SO3H)得离子交换树脂,它具有交换容量高、交换速度快、机械强度好等特点。
本产品相当于美国Amberlite IR120;Dowex50,德国:Lewatit100、日本:精品文档,超值下载Diaion SK1,法国AllassionCS;Duolite C20,前苏联ky3;SDB3,相当于我国老牌号:732;强酸1号、2号、3号、4号;010。
用途:本产品主要用于硬水软化、脱盐水、纯水与高纯水得制备,也用于催化剂与脱水剂,以及湿法冶金、分离提纯稀有元素、食品、制药、制糖工业等。
二、201x7(717)强碱性阴离子交换树脂本产品就是在苯乙烯一二乙烯苯共聚基体上带有季铵基[N(CH3)3OH]得阴离子交换树脂,该树脂具有机械强度好,耐热性能高等特点。
本产品相当于美国Amberlite IRA400, 德国:Lewatit M500,日本:Diaion SA10A,法国Allassion AG217,前苏联AB17,相当于我国老牌号:717、702、强碱2号、4号、2041号。
用途:本产品主要用于纯水、高纯水得制备,废水处理,生化制品得提取,放射性元素提炼,抗菌素分离等。
三、D201大孔强碱阴离子交换树脂本产品得性能与201×7强碱性阴离子交换树脂相似,但有更好得物理及化学稳定性(耐渗透压力,耐磨损等)及抗污染性能,由于具有大孔结构,因此可用于吸附分子尺寸较大得杂质以及在非水溶液中使用。
本产品相当于美国Amberlite IRA900,德国:Lewatit MP500日本:Diaion PA 308。
相当于我国老牌号:D231;DK251;731;290。
用途:本产品主要用于高纯水得制备(尤其适用于高速混床)及用于凝结水净化装置(HOH或NH4OH混床系统),也用于废水处理,回收重金属,生化药物分离与糖类提纯。
阳离子树脂再生的方法 -回复
阳离子树脂再生的方法-回复阳离子树脂是一种常见的离子交换树脂,常用于水处理、制药、食品工业等领域。
随着时间的推移,阳离子树脂会因为吸附了大量的杂质而逐渐失去其离子交换能力。
为了保证阳离子树脂的长期使用效果,必须对其进行再生。
下面将详细介绍阳离子树脂再生的方法。
第一步:准备工作在进行阳离子树脂再生之前,首先需要做好准备工作。
首先,将需要再生的阳离子树脂通过退流水冲洗以去除表面附着的杂质。
然后,将阳离子树脂置于再生装置中,并确保装置与树脂接触充分。
第二步:反洗反洗是阳离子树脂再生的第一步。
通过反洗过程,可以将吸附在阳离子树脂上的杂质清除掉。
通常,反洗可以使用盐酸、硫酸、氢氧化钠等溶液。
选择合适的反洗溶液可以根据树脂吸附的杂质种类来确定。
反洗溶液与阳离子树脂的接触时间一般为30-60分钟,可以通过循环流动或静态渗透来实现。
第三步:再生再生则是指将阳离子树脂恢复其原有的离子交换性能。
再生过程中,通常会使用盐酸、硫酸或盐水等溶液。
这些溶液中含有一种能与阳离子树脂吸附的杂质反应生成溶解物或不能吸附的物质,从而实现再生。
此时,可以通过循环流动或静态渗透等方式,让溶液与阳离子树脂进行充分接触。
再生时间一般为2-4小时,具体时间可以根据需求调整。
第四步:洗涤洗涤的目的是将再生过程中使用的溶液从阳离子树脂中洗掉,以防止残留物对后续使用产生负面影响。
通常,洗涤可以使用纯水进行,通过循环流动或静态渗透,将阳离子树脂表面的残留溶液彻底清洗干净。
洗涤时间一般为1-2小时。
第五步:中和中和是阳离子树脂再生过程中的最后一步。
在再生过程中,基于酸和碱反应的反洗和再生溶液会使阳离子树脂的PH值发生偏离。
此时,需要通过中和来恢复树脂的PH值。
通常,可以使用氢氧化钠或盐酸来进行中和,直到达到适当的PH值为止。
第六步:水洗在进行完中和后,需要进行最后的一次水洗。
目的是将中和过程中使用的中和剂和其他残留物彻底清除。
水洗时间一般为30分钟到1小时。
阳离子交换树脂
5.溶剂的影响 通常在水中进行交换,亦可采用含水的 极性溶剂。但在极性小的溶剂中难以进 行交换或不进行交换,而且选择性也减 少或消失。
离子交换平衡的理论和动力学
离子交换反应发生在固、液两相之间,反应速度 一般较慢,所以反应速率对分离情况影响很大。 当溶液中的A离子与树脂上的B离子发生交换反应时, 整个过程可分为如下几部: ( 1) 离子 A 到达树脂表面。溶液的搅拌或在树脂柱中 的流动有利于这个过程。但由于树脂表面总有一层溶 液的薄膜,A必须在此膜内扩散并透过。此膜厚度与搅 拌强度有关,一般为10-2—10-3cm。 (2) 离子A在树脂内扩散到交换位置。 (3)A和B在交换位置上发生交换反应。 (4 反应后释放出的B从交换位置扩散到树脂表面。 (5 )离子B从树脂表面通过液膜扩散到溶液中.
2.对交换离子的选择性
离子交换剂对交换化合物来说,主要取决于化 合物的解离离子的电荷,半径及酸碱性的强弱。 解离常数大,酸碱性置换容易,但洗脱相对较 难。解离离子价数越高,电荷愈大,则它的吸 附性愈强,愈易交换在树脂上。碱金属,碱土 金属及稀土元素还与它们的原子序数有关,前 者原子序数大的则交换吸附就强,稀土元素的 原子序数小,其交换吸附强。 3.被交换物质在溶液中的浓度 欲交换分离的化合物,离子交换操作通常是在 水溶液或含有水的极性溶剂中进行,这样有利 于解离与交换。浓度低的溶液对离子交换剂的 选择性大。
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阳离子交换树脂
A
5
制备
• 在共聚物中引入不同的官能团即可制得阳离子树 脂和阴离子树脂。
• 如使用硫酸将共聚物中的苯环磺化即可制得强酸 型阳离子树脂,
• 而引入羧基则制得弱酸性阳离子树脂。对于强碱 性离子树脂则可通过在共聚物中引入季铵基而制 得
A
6
催化作用与性能
• 离子交换树脂催化剂作为固体酸、碱催化 剂与均相溶液中的硫酸、盐酸、氢氧化钠 (钾)这些常规的酸、碱催化剂的作用是 一样的。
• 离子交换树脂的催化性能介于低分子量的 酸、碱均相体系和无机固体酸、碱催化体 系之间。
A
8
选择性
离子交换树脂对水中各种离子的交换能力是 不相同的,例如在常温、低浓度水溶液中,树脂 对一些常见离子的选择性为:
强酸性阳离子交换树脂:Fe 3+>Al 3+ >Ca 2+ >Mg 2+ >K + >Na + >H +
A
11
• (3)可实现生产连续化
• 大孔的离子交换树脂由于具有固定的结构 ,其体积受溶剂作用的影响很小。因此, 适用于填充柱操作,实现生产连续化。在 较低的压力下可以达到较高的流速,并可 使用极性差别很大的反应溶剂。
A
12
• (4)节省建设投资
• 酸性树脂催化剂与低分子酸催化剂相比,酸 部位处于树脂的内部,消除了酸与反应器壁 的接触,避免了酸对反应器壁腐蚀的麻烦。 因此,所用的设备和装置不必选用高度防腐 的昂贵材料,从而可以节省建设投资
由于树脂催化剂具有这种物理性质因此反应完成后催化剂可以通过简单的过滤方法从反应混合物中分离出来免除了常规酸碱催化剂使用后需要进行中和洗涤干燥蒸馏等后处理程序同时避免了废酸碱液体对环境的污染
阳离子交换树脂标准
阳离子交换树脂标准阳离子交换树脂是一种广泛应用于水处理、化工、制药等领域的重要功能材料。
它具有高效去除水中离子杂质的能力,被广泛应用于水处理、离子交换、金属吸附等领域。
本文将介绍阳离子交换树脂的标准,包括其分类、性能指标、应用范围等内容,以期为相关领域的从业者提供参考。
一、分类。
阳离子交换树脂根据其结构和功能可分为强酸型、弱酸型、强碱型和弱碱型四大类。
其中,强酸型阳离子交换树脂具有较强的酸性,适用于去除水中的阳离子杂质;弱酸型阳离子交换树脂对酸性溶液有较好的去除效果;强碱型阳离子交换树脂对碱性溶液有较好的去除效果;弱碱型阳离子交换树脂适用于去除水中的阴离子杂质。
二、性能指标。
阳离子交换树脂的性能指标包括离子交换容量、比表面积、颗粒度、PH范围等。
离子交换容量是指单位重量树脂对离子交换的能力,是衡量阳离子交换树脂性能的重要指标;比表面积是指单位质量树脂的表面积,直接影响着树脂的吸附能力;颗粒度是指树脂颗粒的大小,影响着树脂的渗透性和使用寿命;PH范围是指树脂能够承受的PH值范围,超出范围会影响树脂的使用效果。
三、应用范围。
阳离子交换树脂广泛应用于水处理、化工、制药等领域。
在水处理中,它可以用于软化水、去除重金属离子、去除有机物等;在化工领域,它可以用于离子交换、金属吸附等;在制药领域,它可以用于纯化药品、去除杂质等。
由于其高效的离子交换能力和广泛的应用范围,阳离子交换树脂在相关领域具有重要的地位。
四、注意事项。
在使用阳离子交换树脂时,需要注意树脂的再生和保养。
树脂在长时间使用后会逐渐失去离子交换能力,需要进行再生,以恢复其吸附能力;同时,需要定期对树脂进行保养,以确保其正常使用。
此外,在使用过程中还需要注意树脂的操作规范和安全防护,以免发生意外。
总之,阳离子交换树脂作为一种重要的功能材料,在水处理、化工、制药等领域具有广泛的应用前景。
了解其标准及性能指标,对于正确选择和使用阳离子交换树脂具有重要意义。
阳离子交换树脂名词解释(一)
阳离子交换树脂名词解释(一)阳离子交换树脂阳离子交换树脂是化学领域中一种重要的吸附材料,常用于分离和纯化化学物质。
下面是与阳离子交换树脂相关的名词,并附上解释说明:1. 阳离子交换树脂的定义阳离子交换树脂是一种具有强大吸附和离子交换能力的高分子材料。
其主要成分是聚合物,通过聚合物链上的碱性官能团与阳离子形成复合物,实现离子交换和吸附分离的功能。
2. 离子交换离子交换是指阳离子交换树脂与溶液中的阳离子发生置换反应,进而实现离子分离和纯化的过程。
阳离子交换树脂中的碱性官能团与阳离子之间发生吸附和交换作用。
3. 选择性吸附阳离子交换树脂的选择性吸附是指树脂对溶液中不同离子的吸附能力不同。
选择性吸附的原理是树脂表面带有的功能团与特定离子间的亲和力不同,从而实现对溶液中特定离子的选择性吸附和分离。
4. 吸附容量阳离子交换树脂的吸附容量是指单位体积树脂对目标离子的最大吸附量。
吸附容量取决于阳离子交换树脂的表面积、孔隙结构、功能团密度等因素,通常以毫克/克树脂或克/升树脂表示。
5. 动态吸附动态吸附是指阳离子交换树脂在流态下对目标离子的吸附行为。
通常采用流速较慢的操作条件,以确保树脂充分接触和吸附目标离子,从而实现高效的分离和纯化。
6. 离子交换容量离子交换容量是指阳离子交换树脂中可用于离子交换的功能团的总量。
离子交换容量越大,树脂对目标离子的吸附能力越强。
7. 再生再生是指对已经饱和吸附了目标离子的阳离子交换树脂进行废液处理和功能团修复的过程。
再生过程包括洗脱吸附的目标离子和回收树脂的功能团,以便继续进行吸附和分离操作。
再生的方法包括盐溶液洗脱、酸碱洗脱等。
通过上述名词和解释,我们可以更好地了解和理解阳离子交换树脂的特性和应用。
阳离子交换树脂在生物制药、环境治理、食品工业等领域都有广泛的应用,对于提高产品纯度和降低生产成本具有重要意义。
na型阳离子树脂
na型阳离子树脂
Na型阳离子树脂(也称为001×7阳离子交换树脂)是一种广泛用于水处理领域的物质。
它通常呈现为浅棕色的球状颗粒,具有优秀的化学性能和物理性能。
Na型阳离子树脂的主要作用是去除水中的阳离子,如钙、镁等,以达到软化水质、降低水硬度等目的。
这种树脂在废水处理、锅炉水软化、除盐除钙镁等领域都有广泛应用。
在选择Na型阳离子树脂时,需要根据实际应用场景和需求进行选择。
例如,如果需要处理的水中钙、镁等阳离子含量较高,可以选择具有高交换容量的树脂;如果需要处理的流量较大,可以选择具有高交联度的树脂。
此外,还需要考虑树脂的粒度、纯度等因素。
总的来说,Na型阳离子树脂是一种重要的水处理剂,可以有效地改善水质和水量,提高生产效率和设备使用寿命。
离子交换树脂命名
离子交换树脂命名1. 介绍离子交换树脂是一种广泛应用于分离、纯化和处理溶液中离子的材料。
它具有高度选择性,可以选择性地吸附和释放特定离子。
离子交换树脂的命名是根据其结构和功能来确定的。
本文将详细介绍离子交换树脂的命名方法和相关的命名规则。
2. 命名方法离子交换树脂的命名方法通常基于树脂的结构、功能和应用领域。
下面是常见的离子交换树脂命名方法:2.1 结构命名根据离子交换树脂的结构特点来命名,可以分为以下几种:2.1.1 网络型离子交换树脂网络型离子交换树脂是指树脂中含有交联结构的离子交换树脂。
根据交联结构的不同,可以命名为凝胶型离子交换树脂、多孔型离子交换树脂等。
2.1.2 凝胶型离子交换树脂凝胶型离子交换树脂是指树脂中交联结构较弱,形成的凝胶状结构。
根据树脂中交联结构的化学组成,可以命名为聚苯乙烯型离子交换树脂、聚丙烯酰胺型离子交换树脂等。
2.1.3 多孔型离子交换树脂多孔型离子交换树脂是指树脂中存在大量的孔隙结构,具有较大的比表面积。
根据孔隙结构的不同,可以命名为微孔型离子交换树脂、介孔型离子交换树脂等。
2.2 功能命名根据离子交换树脂的功能特点来命名,可以分为以下几种:2.2.1 阴离子交换树脂阴离子交换树脂是指能够选择性吸附和释放阴离子的树脂。
根据树脂对阴离子的选择性,可以命名为强碱型离子交换树脂、弱碱型离子交换树脂等。
2.2.2 阳离子交换树脂阳离子交换树脂是指能够选择性吸附和释放阳离子的树脂。
根据树脂对阳离子的选择性,可以命名为强酸型离子交换树脂、弱酸型离子交换树脂等。
2.2.3 选择性交换树脂选择性交换树脂是指能够选择性吸附和释放特定离子的树脂。
根据树脂对特定离子的选择性,可以命名为钠选择性交换树脂、铁选择性交换树脂等。
2.3 应用领域命名根据离子交换树脂的应用领域来命名,可以分为以下几种:2.3.1 水处理用离子交换树脂水处理用离子交换树脂是指用于水处理领域的离子交换树脂。
根据树脂在水处理中的应用,可以命名为软化水用离子交换树脂、脱盐水用离子交换树脂等。
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离子交换层析法 (ion exchange chromatography,简称 IEC)是从复杂的 混合物中,分离性质相似大分子的方法之一,依据的原理是物质的酸碱性、极 性,也就是所带阴阳离子的不同。电荷不同的物质,对管柱上的离子交换剂有 不同的亲和力,改变冲洗液的离子强度和 pH 值,物质就能依次从层析柱中分 离出来。 离子交换树脂的交换反应是可逆的,遵循化学平衡的规律,定量的混合物通过 管柱时,离子不断被交换,浓度逐渐降低,几乎全部都能被吸附在树脂上;在 冲洗的过程中,由于连续添加新的交换溶液,所以会朝正反应方向移动,因而 可以把树脂上的离子冲洗下来
依据树脂功能基分类
分為強酸型、中強酸型和弱酸型三類
強酸型樹脂含有-R-SO3H 中強酸型樹脂含有-PO3H2、-PO2H2 或-O-PO2H2 弱酸型樹脂含有-COOH或-OH
某些交换剂在交换时反应如下:
影响离子交换的有关因素
1.溶液的酸碱度 离子交换剂可以简单地理解为一种高分子不溶 性酸或碱,因此溶液的酸碱度对离子交换有很 大的关系。但交换溶液的氢离子浓度显著增高 时,则因同离子效应,抑制了阳离子交换剂中 的酸性基团的电离,故离子交换反应就很少进 行,甚至不进行。通常强酸性交换剂交换液的 pH应大于2,弱酸性交换剂的交换液pH应在6 以上。
5.溶剂的影响 通常在水中进行交换,亦可采用含水的 极性溶剂。但在极性小的溶剂中难以进 行交换或不进行交换,而且选择性也减 少或消失。
离子交换平衡的理论和动力学
离子交换反应发生在固、液两相之间,反应速度 一般较慢,所以反应速率对分离情况影响很大。 当溶液中的A离子与树脂上的B离子发生交换反应时, 整个过程可分为如下几部: ( 1) 离子 A 到达树脂表面。溶液的搅拌或在树脂柱中 的流动有利于这个过程。但由于树脂表面总有一层溶 液的薄膜,A必须在此膜内扩散并透过。此膜厚度与搅 拌强度有关,一般为10-2—10-3cm。 (2) 离子A在树脂内扩散到交换位置。 (3)A和B在交换位置上发生交换反应。 (4 反应后释放出的B从交换位置扩散到树脂表面。 (5 )离子B从树脂表面通过液膜扩散到溶液中.
2.对交换离子的选择性
离子交换剂对交换化合物来说,主要取决于化 合物的解离离子的电荷,半径及酸碱性的强弱。 解离常数大,酸碱性置换容易,但洗脱相对较 难。解离离子价数越高,电荷愈大,则它的吸 附性愈强,愈易交换在树脂上。碱金属,碱土 金属及稀土元素还与它们的原子序数有关,前 者原子序数大的则交换吸附就强,稀土元素的 原子序数小,其交换吸附强。 3.被交换物质在溶液中的浓度 欲交换分离的化合物,离子交换操作通常是在 水溶液或含有水的极性溶剂中进行,这样有利 于解离与交换。浓度低的溶液对离子交换剂的 选择性大。
离子交换树脂的分类
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在高浓度时解离度会趋向减少,有时会影响吸 附次序及选择性;浓度过高时,与,亦会引起 树脂表面及内部交联网孔收缩,影响离子进入 网孔。所以一般实验操作时,所用的溶液的浓 度应该略稀,有利于提取分离。 4.温度的影响 对稀溶液温度的改变对交换的性能影响不大, 但在0.1N以上浓度时,温度升高对水合倾向大 的离子容易交换吸附。同时离子的活性系数增 大,对弱酸,弱碱交换剂来说,其交换率有较 大的影响。一般温度增高,离子交换速度加快, 在洗脱时亦可提高洗脱能力。但对不耐热的交 换剂应注意提高温度的条件,避免引起交换剂 的破坏。
影响离子交换速度的因素
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(1) 树脂粒度 小颗粒树脂总是相应于大的交换速度。颗粒均匀的树脂比颗粒 不均匀的树脂的交换速度高。 (2) 树脂交联度 树脂交联度越大,树脂的溶胀性越差,从而影响离子在颗粒内 部扩散的速度。 (3) 温度 提高温度既提高了扩散速度,又提高了扩散反应速度,从而加 快了整个交换速度。 (4)溶液浓度 一般情况下,在溶液浓度小于0.01M时,总的交换速度可以由 膜扩散决定。当浓度增加时,膜扩散速度上升;浓度达1.0M以上 时,树脂内扩散常变成控制步骤。因而,继续提高溶液浓度对提 高反应速度就不再有效了。 (5)树脂的空隙度 空隙度越小,离子交换速度就越快。
(6) 搅拌速度 加大搅拌速度可以减小膜厚度,从而提高扩散速度。 但搅拌速度达一定值以后,交换反应速度便不再上升。 液膜扩散速度随水流速增加而增大 。 (7)交换离子的性质 主要是离子的价态和水化离子的大小。在树脂内扩 散的离子是由于树脂的固定的离子库仑力的吸引而扩 散进入的,故离子价态越高,吸引力越大,扩散速度 越快。水化离子越大,则越难扩散。 除上述各因素外,在非水介质中,尤其在非极性溶 剂中,交换速度要慢的多,有时只有在水溶液中的千 分之一。其原因之一是树脂在非水溶剂中的溶胀要小 的多,同时也是因为在非水溶剂中解离的少,只能提 供较少的可交换离子。基同样原因,弱酸和弱碱型的 树脂的溶胀也较小,只能提供较低的交换速度。