离子交换树脂工作交换在特定下容量的情况
离子交换树脂简介
dq / dt D c1 c2 /
影响离子交换扩散速度的因素 1.树脂的交联度越大,网孔越小,则内扩散越慢。 2.树脂颗粒越小,由于内扩散距离缩短和液膜扩散的表 面积增大,使扩散速度越快。 3.溶液离子浓度是影响扩散速度的重要因素,浓度越大, 扩散速度越快。 4.提高水温能使离子的动能增加,水的粘度减小,液膜 变薄,这些都有利于离子扩散。 5.交换过程中的搅拌或流速提高,使液膜变薄,能加快 液膜扩散,但不影响内孔扩散。 6.被交换离子的电荷数和水合离子的半径越大,内孔扩 散速度越慢。
化学性能
(一)有效PH值范围 由于树脂活性基团分为强酸、强碱、弱酸、弱碱性,水 的pH值势必对其交换容量产生影响。
表 各种类型树脂有效pH值范围
树脂类型 有效pH值范围 强酸性 0~14 弱酸性 4~14 强碱性 0~14 弱碱性 0~7
化学性能
(二) 交换容量 单位体积湿树脂(容量表示法)或单位重量干树脂(重量表 示法)可发生交换的活性基团数量。 容量表示法 EV :mmol/ml、mol/l。 重量表示法 EW :mmol/g、mol/kg。 Ew = Ev ×[湿比重×(1-含水率)] 全交换容量: 单位体积或重量树脂中含可交换基团的总数。 工作交换容量: 在动态工作条件下,当出水水质达到交换终点时,树脂层 达到的平均交换容量。
3.1按交换基团的性质分类
单功能机
强酸:-SO3H,-CH2SO3H 中强酸:-PO(OH)2,-SeO2(OH) 弱酸:-COOH 磺酸加羧酸:-SO3H+-COOH 磺酸加酚:-SO3H+PhOH 磺酸加酚加羧酸 羧酸加酚 第I型,季胺-(CH)3N+Cl强碱 第II型,季胺-(CH)2N+(CH2CH2OH)Cl第一胺:-NH2 第二胺:-NRH 第三胺:-NR2 巯基:
实验二 离子交换树脂..
• 1. 实验目的和要求 • 1.1 通过实验,加深对离子交换树脂的重要性能之一总交换容量 的认识。 • 1.2 熟悉静态法和动态法测定总交换容量的操作方法。 • 2. 实验原理 • 氢型阳离子交换树脂与碱作用时,生成水,为不可逆反应,故可 用静态法测定总交换容量: • RH+NaOH→RNa+H2O • 羟型阴离子交换树脂不稳定,遇热易分解,会使含量测不准,应 采用Cl型树脂,当它与Na2SO4作用时,生成氯化钠: • R≡(NHCl)2+Na2SO4——R(≡NH)2SO4+2NaCl • 为可逆反应,故应采用动态法操作,滴定流出液氯离子含量来测 定其总交换容量。
• 称取71.01g无水Na2SO4固体,用蒸馏水溶解后稀释至1L。
• 5.1. 5、0.15mol/LNaOH标准溶液 • 称取6.0g固体NaOH,用蒸馏水溶解后稀释至1L。
• 标定:分别精确称取预先在1050C烘箱烘至恒重的邻苯 二甲酸氢钾0.5~0.6g于1只锥形瓶中,加蒸馏水70mL溶 解,加酚酞指示剂2~3滴,以配好的NaOH溶液滴定至 出现粉红色为滴定终点,记下消耗的NaOH溶液体积V (mL),按下式计算浓度: • • CNaOH = m/ Mr*1000/V m——称取的邻苯二甲酸氢钾质量(g)
• 标定氢氧化钠溶液时,可用 基准物KHC8H4O4,也可用 盐酸标准溶液作比较。试比 较此两种方法的优缺点。 • KHC8H4O4标定NaOH溶液 的称取量如何计算?为什么 要确定0.4~0.6g的称量范围, 为什么?
• 5.1 .7 0.05mol/LHCl标准溶液 • 量取4.2mL浓HCl,用蒸馏水稀释至1L。 • 标定:分别吸取上述已标定好的NaOH标准溶液 10mL于2只锥形瓶中,加2滴甲基橙指示剂,用 已配好的HCl溶液滴定至出现橙红色为终点,记 下消耗的HCl溶液体积VHCl(mL),按下式计算 HCl的浓度CHCl:
离子交换树脂总交换容量的测定方法
离子交换树脂总交换容量的测定方法一、静态法测定离子交换树脂总交换容量静态法是指在固定的条件下,将一定量的树脂与一定浓度的特定离子交换溶液充分接触,达到平衡后,用相应的方法测定溶液中离子浓度的变化,从而计算出树脂的总交换容量。
静态法测定离子交换树脂总交换容量的步骤如下:1.样品准备:将一定量的干燥的离子交换树脂浸泡在去离子水中,让其饱和吸水,得到一定体积的湿树脂。
2.溶液制备:用去离子水配制一定浓度的特定离子交换溶液。
3.树脂与溶液接触:将湿树脂与交换溶液混合,充分搅拌或摇动,使其充分接触并交换。
4.吸附平衡:在一定时间内,让湿树脂与交换溶液充分接触并达到吸附平衡,通常可采用定时静置法或振荡法。
5.滴定或分析:用相应的检测方法(如滴定法、电位法、光谱法等)测定吸附后溶液中特定离子的浓度。
6.计算交换容量:根据吸附前后溶液中离子浓度的差值,以及溶液体积和树脂用量,计算出树脂的总交换容量。
二、动态法测定离子交换树脂总交换容量动态法是指通过将一定量的湿树脂装填在柱上,使溶液在树脂颗粒上流动,达到平衡后再测定吸附在树脂上的离子浓度变化的方法。
动态法测定离子交换树脂总交换容量的步骤如下:1.样品准备:将一定量的湿树脂装填在柱上,并用适当的介质使树脂颗粒均匀分散。
2.溶液制备:用去离子水配制一定浓度的特定离子交换溶液。
3.装柱操作:将交换溶液从柱顶缓慢加入柱中,使其穿过树脂床层,溶液在树脂颗粒间流动,与树脂发生交换作用。
4.充分交换:让溶液在树脂床层中充分停留,使溶液与树脂交换达到平衡。
5.溶液收集:用收集瓶收集出流的溶液。
6.滴定或分析:用相应的检测方法(如滴定法、电位法、光谱法等)测定收集溶液中特定离子的浓度。
7.计算交换容量:根据出流溶液中离子浓度的变化,以及溶液流量、树脂用量等因素,计算出树脂的总交换容量。
总之,通过静态法和动态法测定离子交换树脂总交换容量,可以评估树脂的吸附能力及适用范围,为树脂的应用提供参考依据。
离子交换树脂常见难题及解决途径
离子交换树脂常见难题及解决途径离子交换树脂在许多应用中起着重要的作用,但是在使用过程中可能会遇到一些常见的难题。
本文将介绍几个常见的问题,并提供解决途径。
1. 树脂容量不足在一些特定的应用中,离子交换树脂的容量可能不足以应对大量的离子交换需求。
这可能导致树脂处理速度变慢或者无法达到所需的纯度要求。
解决途径- 增加树脂量:增加使用的树脂量可以提高处理速度和纯度。
通过增加树脂的层数或者粒径大小来增加树脂量。
增加树脂量:增加使用的树脂量可以提高处理速度和纯度。
通过增加树脂的层数或者粒径大小来增加树脂量。
- 增加树脂再生频率:树脂的再生频率越高,处理速度就越快。
可以根据具体需求增加再生频率。
增加树脂再生频率:树脂的再生频率越高,处理速度就越快。
可以根据具体需求增加再生频率。
2. 树脂选择错误选择合适的离子交换树脂对于获得理想的交换效果至关重要。
错误的选择可能导致交换效果差或者无法满足处理要求。
解决途径- 检查水质:了解待处理水样的离子成分和浓度,根据需要选择具有适当交换能力的树脂。
检查水质:了解待处理水样的离子成分和浓度,根据需要选择具有适当交换能力的树脂。
- 进行实验室测试:在实验室中进行小规模测试,评估不同树脂的性能,选择最适合的树脂进行应用。
进行实验室测试:在实验室中进行小规模测试,评估不同树脂的性能,选择最适合的树脂进行应用。
3. 树脂污染离子交换树脂可能会受到杂质的污染,影响交换效果和使用寿命。
解决途径- 进行预处理:采用适当的预处理步骤,如过滤或沉淀,可以减少杂质对树脂的污染。
进行预处理:采用适当的预处理步骤,如过滤或沉淀,可以减少杂质对树脂的污染。
- 定期清洗:定期清洗树脂,去除吸附的杂质,恢复树脂的交换能力。
定期清洗:定期清洗树脂,去除吸附的杂质,恢复树脂的交换能力。
4. 树脂结球在使用过程中,离子交换树脂有时候会结球,影响交换效果。
解决途径- 调整操作条件:检查操作条件,如流速、温度和pH值等,以保持树脂的稳定性。
离子交换树脂的基本参数和使用方法
离子交换树脂的基本参数和使用方法离子交换树脂的基本参数:离子交换树脂的离子交换容量离子交换树脂进行离子交换反应的性能,表现在它的“离子交换容量”,即每克干树脂或每毫升湿树脂所能交换的离子的毫克当量数,meq/g(干)或 meq/mL(湿);当离子为一价时,毫克当量数即是毫克分子数(对二价或多价离子,前者为后者乘离子价数)。
它又有“总交换容量”、“工作交换容量”和“再生交换容量”等三种表示方式。
1-总交换容量:表示每单位数量(重量或体积)树脂能进行离子交换反应的化学基团的总量。
2-工作交换容量:表示树脂在某一定条件下的离子交换能力,它与树脂种类和总交换容量,以及具体工作条件如溶液的组成、流速、温度等因素有关。
3-再生交换容量:表示在一定的再生剂量条件下所取得的再生树脂的交换容量表明树脂中原有化学基团再生复原的程度。
通常,再生交换容量为总交换容量的50~90%(一般控制70~80%),而工作交换容量为再生交换容量的30~90%(对再生树脂而言),后一比率亦称为树脂的利用率。
在实际使用中,离子交换树脂的交换容量包括了吸附容量,但后者所占的比例因树脂结构不同而异。
现仍未能分别进行计算,在具体设计中,需凭经验数据进行修正,并在实际运行时复核之。
离子树脂交换容量的测定一般以无机离子进行。
这些离子尺寸较小,能自由扩散到树脂体内,与它内部的全部交换基团起反应。
而在实际应用时,溶液中常含有高分子有机物,它们的尺寸较大,难以进入树脂的显微孔中,因而实际的交换容量会低于用无机离子测出的数值。
这种情况与树脂的类型、孔的结构尺寸及所处理的物质有关。
离子交换树脂的吸附选择性离子交换树脂分为阴阳两种类型,阳离子交换树脂又分为强酸性和弱酸性,阴离子交换树脂分为强碱性和弱碱性。
离子交换树脂对溶液中的不同离子有不同的亲和力,对它们的吸附有选择性。
各种离子受树脂交换吸附作用的强弱程度有一般的规律,但不同的树脂可能略有差异。
主要规律如下:1-对阳离子的吸附:高价离子通常被优先吸附,而低价离子的吸附较弱。
离子交换树脂综合知识
离子交换树脂综合知识1树脂的储存和运输1、离子交换树脂在长期储存中,或需在停用设备内长期存放,强型树脂(强酸性和强碱性树脂)应转为盐型,弱型树脂(弱酸性和弱碱性树脂)可转为相应的氢型或游离胺型,也可转变为盐型,以保持树脂性能的稳定。
然后浸泡在洁净的水中。
停用设备若须将水排去,则应密封,以防树脂中水份散失。
2、离子交换树脂内含有一定的平衡水份,在储存和运输中应保持湿润,防止脱水。
树脂应储存在室内或加遮盖,环境温度以5°C-40°C为宜。
袋装树脂应避免直接日晒,远离锅炉、取暖器等加热装置,避免脱水。
若发现树脂已有脱水现象,切勿将树脂直接放于水中,以免干树脂遇水急剧溶胀而破碎。
应根据其脱水程度,用10%左右的食盐水慢慢加入到树脂中,浸泡数小时后用洁净水逐步稀释。
3、当环境温度在0°C或以下时,为防止树脂因内部水份结冰而崩裂,应做好保温措施,或根据气温条件,将树脂存于相应浓度的食盐水中,防止冰冻。
若发现树脂已被冻,则应让其缓慢自然解冻,切不可用机械力施于树脂。
食盐溶液浓度与冰点的关系如下表:4、长期停用而放置在交换器内的树脂,为防止微生物(如藻类、细菌等)对树脂的不可逆污染,树脂在停用前须彻底反洗,以除去运行时积聚的悬浮物质,并注意定期冲洗和换水。
或彻底反洗后采用以下措施:阴树脂:用3倍树脂体积的10%NaCl+2%NaOH混合液分两次通过树脂层,每次静止浸泡数小时,然后将其排去。
如有必要,在重新启动前用2倍树脂体积的0.2%过氧化氢(H2O2)溶液淋洗树脂层。
阳树脂:在阳离子交换器及管系内可充入0.5%的甲醛溶液,并在停用期间保持此浓度。
也可用食盐水浸泡。
在设备重新启动前用0.2%过氧化氢或0.5%甲醛溶液淋洗。
2树脂的预处理在离子交换树脂的工业产品中,常含有少量的有机低聚物及一些无机杂质。
在使用初期会逐渐溶解释放,影响出水水质或产品质量。
因此,新树脂在使用前必须进行预处理,具体方法如下:1、树脂装入交换器后,用洁净水反洗树脂层,展开率为50-70%,直至出水清晰、无气味、无细碎树脂为止。
阳离子交换树脂交换容量的测定国标
阳离子交换树脂交换容量的测定国标
1.将样品取一定量加入阳离子交换树脂柱中,使样品与树脂充分接触。
2.加入适量的离子交换水,使树脂充分吸湿。
3.以恒定速率滴加氯化钠溶液至树脂中,使氯离子与树脂中的阳离子发生交换反应。
4.继续滴加氯化钠溶液,直至树脂中交换出的氯离子达到饱和状态。
5.用氢氧化钠溶液洗涤树脂,并用硫酸溶液中和。
6.将样品转移至滴定管中,加入硝酸调节pH值,并加入硝酸银溶液。
7.加入硫酸溶液至滴定管中,使其沉淀。
8.用异丙醇-醋酸混合液洗涤树脂,并用硅胶干燥。
9.称取干燥后的树脂重量,并计算其交换容量。
五、结果表示
交换容量应以毫当量/克树脂表示,并应按照规定的公式进行计算。
六、质量控制
在实验中应注意操作规范,确保实验结果准确可靠。
七、备注
本国标自发布之日起实施。
- 1 -。
实验六 静态法测定阳离子交换树脂的总交换容量
量。
R(=NHCl)2+Na2SO4=R(=NH)2SO4+2NaCl
滴定流出液中Cl-含量来测定其总交换容量。
三、试剂与器材
1、试剂: 1mol/L NaOH、1mol/L HCl、0.1NNaOH标准溶液、0.1
NHCl标准溶液、甲基橙指示剂、732型阳离子交换树 脂 2、器材: 酸式滴定管、精密天平、烘箱、烧杯、量筒、布氏漏斗及抽 滤装置、250ml三角瓶
蛋白质的多电荷与多个交换中心结合
离子交换树脂的预处理
常用预处理方法有:
物理处理:水洗、过筛,去杂,以获得粒度均匀的树脂颗 粒;
化学处理:转型(氢型或钠型)
阳离子树脂(中性): 酸(水)—碱(水)—酸(水)
阴离子树脂 :
碱(水)—酸(水)—碱(水)
实验内容
一、目的要求 1、通过实验加深对离子交换树脂的重要性能之一—总交换
实验六 静态法测定阳离子交换树脂的 总交换容量
概述
离子交换树脂是一类带有功能基的网状 结构的高分子化合物,它由不溶性的三维空间网 状骨架、连接在骨架上的功能基团和功能基团上 带有相反电荷的可交换离子三部分构成。
离子交换树脂可分为阳离子交换树脂、 阴离子交换树脂和两性离子交换树脂。
离子交换树脂基体的组成
总交换容量(meq/克干树脂)
总交换容量(meq/克干树脂)= 50N1 5N2V2 G(1W )
其中:G―――湿树脂总量(克) W―――树脂含水量 N1―――0.1N V2―――0.1N HCl标准溶液的用量(mL)
w% w1 w2 100% w1
2.静态法测定732离交树脂交换量
(1)精确称取处理好并抽干的氢型阳离子树脂 1克,1 05℃下烘干至恒重,按下式计算含水量
离子交换树脂总交换容量的测定
实验离子交换树脂总交换容量的测定一、实验目的1、通过实验,加深对离子交换树脂的重要性能之一—总交换容量的认识。
2、熟悉静态法和动态法测定总交换容量的操作方法。
二、实验原理离子交换树脂是一种高分子聚合物的有机交换剂,具网状结构,在水、酸、碱中难溶,对有机溶剂、氧化剂、还原剂及其它化学试剂具有一定的稳定性,对热也比较稳定。
在离子交换树脂的网状结构的骨架上,有许多可以与溶液中离子起交换作用的活性基团,例如-SO3H、-COOH、=NOH等。
离子交换树脂根据其基团的种系分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂,树脂中的化学活性基团的种系决定了树脂的主要性质和种系。
首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂,它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行交换。
阳离子树脂有分为强酸性和弱酸性,阴离子交换树脂又分为强碱性和弱碱性两系。
离子交换树脂主要性能参数包括:含水量,膨胀度,密度,交换容量,滴定曲线等。
交换容量Q是表征树脂性能的重要数据,用单位质量干树脂或者单位体积湿树脂所能吸附的一价离子的毫摩尔数来表示。
732#(001×7)系强酸性阳离子交换树脂(强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂——一种磺酸化苯乙烯系凝胶型强酸性阳离子交换树脂,不溶于水,不溶于酸和碱的稀释液,适合用于软化剂顺向再生纯化系统)与碱作用生成水为一不可逆反应,故可用静态法测定总交换量:RH+NaOH→RNa+H2O;用标准HCl滴定剩余NaOH含量来测定总交换容量。
用动态法测定方法是将732#树脂按称量要求装柱,用盐与树脂上的可交换离子即H+交换,交换下的氢离子用标准的氢氧化钠滴定,可测定总交换容量。
本实验采用静态法和动态法测定732#树脂的总交换容量。
三、试剂与材料阳离子交换树脂732#(H型)饱和食盐水、2%-4%NaOH、5%HCl 、0.1M NaOH标准溶液、0.1M HCl标准溶液、0.5M Na2SO4溶液、0.1%甲基橙指示剂、0.2%酚酞乙醇指示剂。
实验一 离子交换树脂总交换容量的测定
实验原理
强酸性阳离子交换树脂(强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂是 一种磺酸化苯乙烯系凝胶型强酸性阳离子交换树脂,不溶于 水,不溶于酸和碱的稀释液,适合用于软化剂顺向再生纯化 系统)与碱作用生成水为一不可逆反应,故可用静态法测定 总交换量:RH+NaOH→RNa+H2O;用标准HCl滴定剩余 NaOH含量来测定总交换容量。
注意事项
实验所用的玻璃仪器注意用蒸馏水冲洗干净; 装柱前,在柱子底部加入少许棉花,防止树脂堵塞出口; 装柱时应注意防止树脂混入气泡; 装柱后,要保持液面超过树脂面,不能让柱中水流干或溢
出; 为防止加试液时,树脂被冲起,在上面也铺少许棉花; 交换时,要注意经常检查流出液的pH; 实验完毕,将树脂统一回收,以便再生,取出玻璃棉,将
实验中使用的是国产 732 型阳离子交换树脂,它是强酸 型阳离子交换树脂,含有的活性基团是 SO3H ( 磺酸基 ), 其中的 H+可被溶液中的阳离子交换。
实验原理
对阳离子的吸附 高价离子通常被优先吸附,而低价离子 的吸附较弱。在同价的同类离子中,直径较大的离子的被 吸附较强。一些阳离子被吸附的顺序如下: Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+
实验步骤 (动态法)
2. 装柱 称取树脂约10 g置于小烧杯中,加入少量去离子水。
在层析柱中加入约1/4柱体积的去离子水,然后将所有的树 脂小心倒入柱中,装柱时应注意不使树脂层中有气泡存在 (可用吸耳球一边装柱一边轻轻敲击柱子外侧,防止混入 气泡),控制柱底水流出速度(恒定,约2 mL/min左右), 要保持液面高于树脂表面,不能让柱中水流干或溢出。为 防止之后的加试液时,树脂被冲起,在上面也铺一层棉花。
树脂全交换容量与工作交换容量实验报告
树脂全交换容量与工作交换容量实验报告一、实验目的1. 掌握树脂交换方法的基本原理;2. 熟悉各种离子交换树脂的特点与用途;3. 学会用苯酚酞测定树脂的交换容量;4. 比较树脂的全交换容量和工作交换容量。
二、实验原理1. 离子交换离子交换(ion exchange)是指利用特定的离子交换树脂,将水溶液中的离子与树脂上固定的离子相交换的化学反应。
离子交换树脂通常由有机高分子材料制成,具有强的化学稳定性、优良的机械强度和高度可调性等特点,在化学工业、生物工程、环保等领域都有广泛的应用。
2. 树脂交换容量树脂交换容量(Ion Exchange Capacity,IEC)是指单位体积树脂上固定的离子交换位点数目,通常用毫当量/克(eq/g)或毫克/克(mg/g)表示。
交换容量的大小与树脂基团的类型、密度、空隙大小、孔隙结构、分子量、形态结构等有关。
3. 树脂的全交换容量树脂的全交换容量是指当树脂中的离子交换位点全部被占据,不能再交换其他离子时,所允许的吸附容量。
通常用毫当量/克(eq/g)或毫克/克(mg/g)表示。
4. 树脂的工作交换容量树脂的工作交换容量是指实际使用时所能交换的离子量。
树脂的工作交换容量与树脂的全交换容量有区别,树脂在使用过程中,由于树脂的摆动、人员操作等各种因素,其实际利用率要比全交换容量低,因此工作交换容量通常比全交换容量小。
5. 苯酚酞滴定法苯酚酞是一种弱酸性指示剂,它能够和弱酸或中性溶液中的阳离子生成不同颜色的化合物,从而判断树脂中所固定的阳离子的容量大小。
苯酚酞滴定法是一种简单快捷、准确可靠的测定树脂交换容量的方法,常用于实验室或生产现场。
三、实验仪器和试剂仪器:恒温振荡器、分析天平、分光光度计、玻璃量筒、滴定管、洗瓶、烧杯、蒸馏水器等。
试剂:HCl、NaOH、NaCl、苯酚酞指示剂、标准氢氧化钠溶液等。
离子交换树脂:使用强酸型和强碱型离子交换树脂。
四、实验步骤1. 样品制备取两种离子交换树脂的干重分别称取0.5 g,分别加入三角瓶中,加入50 mL去离子水,放置避光搅拌24 h,准备全交换样品。
离子交换树脂交换容量的测定
离子交换树脂交换容量的测定离子交换树脂是一种广泛应用于水处理、生物制药、化学制品生产等领域的重要材料。
它能够通过与溶液中的离子发生交换反应,实现溶液的净化、分离和富集等目的。
离子交换树脂的交换容量是评价其性能好坏的重要指标之一,本文将介绍离子交换树脂交换容量的测定方法及其相关应用。
离子交换树脂的交换容量是指单位体积树脂与溶液中离子交换反应生成的离子数量。
测定交换容量的方法通常采用酸碱滴定法或电导法。
其中,酸碱滴定法是一种常用的测定方法,其原理是通过滴定添加已知浓度的酸溶液或碱溶液来确定树脂中存在的阴离子或阳离子的数量。
首先,将待测树脂样品与一定量的酸或碱反应,使树脂中的离子与酸或碱发生交换反应。
然后,用酸碱指示剂标记溶液的中性点,并滴定所需的酸或碱溶液来测定树脂中的交换离子的浓度。
通过计算滴定所需的酸或碱溶液的体积,可以得到树脂的交换容量。
除了酸碱滴定法,电导法也是一种常用的测定离子交换树脂交换容量的方法。
电导法主要依靠测定溶液的电导率来间接确定树脂中离子的浓度。
树脂交换容量的测定通过测量溶液在特定温度和浓度条件下的电导率来实现。
在测定过程中,先将树脂与待测溶液接触一段时间,使树脂中的离子与溶液中的离子发生交换反应。
然后,使用电导计测量溶液的电导率,并通过与已知浓度的标准溶液作对比,进而确定树脂中的交换离子浓度和交换容量。
离子交换树脂交换容量的测定在许多领域具有重要的应用价值。
在水处理领域,通过测定水中阴离子和阳离子的交换容量,可以评估树脂的净化效果和水质的好坏,从而指导水处理工艺的优化。
在生物制药领域,离子交换树脂的交换容量可以用于药物的纯化和分离,提高药物的纯度和质量。
在化学制品生产中,离子交换树脂的交换容量可以用于溶剂的回收和废水的处理,减少对环境的污染。
离子交换树脂交换容量的测定是评价树脂性能的重要手段之一。
通过合理选择测定方法和仪器设备,可以准确、快速地测定树脂的交换容量,并在水处理、生物制药、化学制品生产等领域得到广泛应用。
离子交换树脂工作容量
离子交换树脂工作容量离子交换树脂是一种常用于水处理和化学分离的材料。
其工作容量指的是树脂对特定离子的吸附能力,是评估离子交换树脂性能的重要指标之一。
工作容量主要取决于树脂的类型、物化性能和操作条件等因素。
离子交换树脂是一种高分子材料,分为两种类型:强酸型和弱酸型。
强酸型树脂通常以硫酸树脂或氢氧化树脂为基材,能够交换阳离子;而弱酸型树脂通常以丙烯酸树脂为基材,能够交换阳离子和阴离子。
树脂的工作容量可以通过静态实验进行测定。
一般情况下,树脂的工作容量指的是当树脂吸附到一定的饱和程度时所能吸附的离子量。
实验中,首先要将一定量的树脂样品放置在一固定体积的溶液中,根据吸附溶液中离子浓度的变化,可以计算出树脂的工作容量。
树脂的工作容量受到多种因素的影响。
首先是树脂的表面积和孔隙结构,这决定了树脂对离子的吸附位置和范围。
树脂表面积越大,孔隙结构越复杂,通常其工作容量也越高。
其次是树脂的树脂类型和功能基团,这直接决定了树脂能够吸附的离子种类和数量。
不同的树脂类型和功能基团对不同离子有不同的选择性,因此工作容量也会有所不同。
此外,操作条件如温度、pH值和流速等也会对树脂的工作容量产生影响。
工作容量的大小对于树脂的应用非常重要。
对于水处理行业来说,工作容量可以评估树脂对水中污染物的去除能力。
常见的应用包括软化水、脱盐和去除重金属离子等。
此外,在化学分离过程中,选用具有高工作容量的树脂可以提高分离效率和纯度。
总之,离子交换树脂的工作容量是评估树脂性能的关键指标之一。
树脂的工作容量受到多种因素的影响,包括树脂类型、表面积和孔隙结构、功能基团以及操作条件等。
根据工作容量的大小,可以评估树脂的吸附能力和适用范围,从而确定其在水处理和化学分离中的应用。
有机离子交换树脂交换容量的测定方法实验的数据处理
有机离子交换树脂交换容量的测定方法实验的数据处理
有机离子交换树脂的交换容量可以通过以下实验步骤和数据处理方法进行测定:
1. 准备工作:
- 将有机离子交换树脂样品称量一定量(一般为1g)放入离子交换柱中。
- 用足够的脱离水(例如去离子水)将交换柱洗涤干净。
2. 测定实验:
- 准备一组含有已知浓度的目标离子的溶液。
- 将一定量的这组溶液(一般为50 mL)通过交换柱,让溶液与树脂进行交换反应。
- 收集出口溶液。
3. 数据处理:
- 测定收集到的出口溶液中目标离子的浓度,可以使用相关分析方法,如离子色谱、原子吸收光谱等。
- 计算目标离子的交换量,即树脂跟目标离子进行交换的物质的质量差(初始溶液中目标离子的质量减去出口溶液中目标离子的质量)。
- 将目标离子的交换量除以树脂的质量,即可得到树脂的交换容量。
需要注意的是,上述实验过程和数据处理方法仅供参考,具体操作和数据处理应根据实际情况和实验目的进行优化和调整。
离子交换树脂的交换原理
离子交换树脂的交换原理离子交换树脂是一种广泛应用于水处理、化学工业及生物医药等领域的功能性材料,它具有高吸附效率、可再生利用、易于操作等优点。
其交换原理是通过树脂表面上的功能团与水溶液中的离子进行吸附、释放的过程。
离子交换树脂的结构通常由基础聚合物和功能团组成。
基础聚合物可以是聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇等,而功能团则是树脂表面具有离子吸附性能的活性基团。
常见的功能团包括硫酸基、醋酸基、羧酸基、氨基等,它们可以与水中的离子发生化学反应,通过离子交换的方式将溶液中的离子吸附到树脂表面,达到水质净化、离子分离纯化等目的。
离子交换树脂的交换过程可以分为吸附、洗脱和再生三个步骤。
首先是吸附过程。
当离子交换树脂与水溶液接触时,树脂表面的功能团与水溶液中的离子发生吸附反应,形成固定在树脂表面上的离子。
离子交换树脂的选择性吸附是根据功能团的性质来进行的,不同的功能团对不同离子具有不同的亲和力。
因此,在特定的条件下,离子交换树脂只会吸附对应离子的存在。
吸附后,树脂与水溶液中的离子形成一种新的平衡状态。
在这种平衡状态下,树脂表面吸附的离子与水溶液中的离子之间会发生交换。
当水溶液中的离子浓度较大时,离子交换树脂表面的离子会被水溶液中的离子替换出去,形成离子交换。
当水溶液中的离子浓度较小时,离子交换树脂表面的离子会向水溶液释放出来。
洗脱过程是将吸附在离子交换树脂上的离子从树脂表面洗走的过程。
当吸附在树脂表面上的离子达到一定浓度时,需要将其从树脂上洗脱出来。
这可以通过水流冲洗、酸碱溶液洗脱、盐溶液洗脱等方法来实现。
洗脱过程中,水溶液中的离子与树脂上的离子再次发生交换,将树脂表面的离子释放到洗脱液中。
再生过程是指将洗脱液中的离子与树脂表面的离子进行交换,使树脂恢复到初始吸附状态的过程。
再生过程可以通过将洗脱液中的离子排除并替换为其他离子来实现。
例如,可以使用盐酸溶液将洗脱液中的阳离子排除,再使用盐溶液将盐酸中的阳离子替换为其他所需阳离子。
离子交换树脂知识详解
1、离子交换树脂的基本类型(1) 强酸性阳离子树脂这类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。
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、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。
(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)-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。
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pH 1~9)下工作。
它可用Na2CO3、NH4OH进行再生。
2、离子交换树脂基体的组成离子交换树脂的基体(matrix),制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)两大类,它们分别与交联剂二乙烯苯产生聚合反应,形成具有长分子主链及交联横链的网络骨架结构的聚合物。
变色离子交换树脂的三种交换容量方式
变色离子交换树脂的三种交换容量方式变色离子交换树脂的三种交换容量方式SNT-001BS变色树脂使用方法这是一类带有指示剂功能的强酸性阳树脂,既能与水中的阳离子进行交换反应,又具有明显的变色特性。
不仅有明显的变色特性(再生型和失效型分别为玫瑰红色和黄色或蓝色),交换力量也比一般树脂强。
主要用于测定蒸汽和凝聚水处理混床出水的阳离子电导率,常用于电厂汽轮机内冷水的监测,及电子仪表、食品医药工业等领域。
变色树脂用于测定蒸汽和凝聚水处理混床出水的氢电导率时,树脂装于直径50mm的透亮交换柱中,水中的阳离子被树脂交换转化成氢离子,大大提高了监测水中阳离子的灵敏度。
同时,树脂失效时颜色发生了明显的变化,指示出交换柱的工作状态。
以利于现场的监测。
一、性能指标:SNT-001BS外观:墨绿色球状颗粒粒度:(粒径0.45~1.25mm)≥95%交换容量:≥5.10mmol/gd含水量: 50~60%湿真密度:1.07~1.29g/ml湿视密度:0.79~0.87g/ml二、操作条件:使用温度:100℃小床层深度:300mm运行流速: 1.0-3.0BV/小时(BV:树脂体积)三、树脂失效后,可以倒出树脂进行收集,换新树脂连续运行。
多次收集多的树脂可以一起再生。
再生方法:1、装填好树脂后,通过盐酸溶液浓度为3-5%、体积为树脂体积的3-5倍进行再生、2、再生流速根据0.5-2.0BV/小时。
通酸时间为1个小时以上。
3、然后以2-5BV/小时流速用除盐水进行清洗。
洗至PH中性为至备用。
4、一般使用量很少、再生时的酸及除盐水人工费,得不偿失。
使用单位都是根据一次性的使用。
变色阳离子交换树脂变色树脂使用范围:监测和掌握给水、凝聚水和蒸汽的氢电导率,是保证水汽质量,掌握火电厂水汽系统腐蚀结垢的重要手段之一。
由于水汽中氨的浓度、取样流速常常变化,加上机组启停等缘由,难以推断H型交换柱何时失效。
H型交换柱失效初期,由于少量铵离子穿透,使氢电导率测量值偏低;当H型交换柱完全失效,大量铵离子透过,氢电导率测量值又偏高。
离子交换树脂总交换容量的测定方法
离子交换树脂总交换容量的测定方法以离子交换树脂总交换容量的测定方法为标题离子交换树脂是一种用于水处理、水质提纯、金属离子分离等领域的重要材料。
离子交换树脂的交换容量是衡量其性能好坏的重要指标之一。
本文将介绍离子交换树脂总交换容量的测定方法。
离子交换树脂的总交换容量是指单位体积树脂中能够交换的离子的量。
测定离子交换树脂总交换容量的方法主要有物理方法和化学方法两种。
物理方法是通过测定树脂中已交换离子的含量来计算总交换容量。
其中一种常用的方法是酸碱滴定法。
首先,将一定量的酸性溶液(如硫酸)滴定到已饱和的树脂样品中,使树脂中的所有离子都转化为酸性离子。
然后,用碱性溶液(如氢氧化钠)滴定已转化的酸性离子,直到溶液中的酸性离子完全中和。
通过测定酸性和碱性溶液的滴定量,可以计算出树脂中已交换离子的量,从而得到总交换容量。
化学方法是通过与树脂中的交换离子发生化学反应,从而测定总交换容量。
其中一种常用的方法是盐酸银滴定法。
首先,将一定量的树脂样品与一定量的银盐溶液(如硝酸银溶液)接触,使树脂中的交换离子与银离子发生置换反应,生成沉淀。
然后,用盐酸溶液滴定已生成的沉淀,直到沉淀完全溶解。
通过测定盐酸的滴定量,可以计算出树脂中交换离子的量,从而得到总交换容量。
除了酸碱滴定法和盐酸银滴定法,还有其他一些测定离子交换树脂总交换容量的方法,如电导法、荧光法等。
这些方法各有特点,适用于不同类型的离子交换树脂。
在实际操作中,为了获得准确的测定结果,需要注意以下几点。
首先,树脂样品应该充分干燥,以避免含有水分对测定结果的影响。
其次,滴定过程中应严格控制滴定液的滴加速度和滴定终点的判定,以提高测定的精确度。
此外,为了消除外界因素的干扰,还应进行空白实验和平行实验,并进行数据处理和统计分析。
离子交换树脂的总交换容量是评价其性能的重要指标之一。
通过物理方法和化学方法可以测定离子交换树脂的总交换容量。
在实际操作中需要注意实验条件的控制,以确保测定结果的准确性。
关于混床阴阳抛光树脂的离子交换容量
关于混床阴阳抛光树脂的离子交换容量关于混床阴阳抛光树脂的离子交换容量目前国内高、超纯水用户对此产品的应用不是很了解,所以普遍存在盲目追崇昂贵的进口抛光混床树脂,而国内部分小树脂生产企业,为了获得,以不合格的低价的产品参与市场恶性低价竞争,也导致了部分用户对国产抛光树脂的不认可,希望通过交流,让广大终端用户了解产品的理化性能和应用方法。
什么是抛光树脂?人们常说的抛光树脂一般用于超纯水处理系统末端,来保证系统出水水质能够维持用水标准。
一般出水水质都能达到18兆欧以上,以及对TOC、SIO2都有一定的控制能力。
抛光树脂出厂的离子型态都是H、OH型,装填后即可使用无需再生。
抛光树脂用途:适合用于再以RO、EDI为前置处理设备的超纯水系统中作为终端精致混床制取超纯水。
广泛应用于电子行业半导体生产,实验室制取超纯水,激光切割,医疗系统,慢走丝线切割,机械设备循环内冷水,部分光学材料和电子产品生产用水,太阳能生产线用水(不包含多晶硅生产)等行业应用!抛光树脂注意事项1.抛光树脂(是由高度纯化、转型的H型阳树脂和OH型阴树脂预混合而成,如果装填和操作得当,在初的周期中即可制备出电阻率大于18.0MΩ.cm和TOC小于10ppb的超纯水。
2.树脂开封后长时间暴露在空气中会吸收二氧化碳,因此拆包需尽快使用。
不使用部分须小心密封,存放于避光阴凉处,环境温度以540℃为宜。
3.在运输、储存和装填过程中,任何无机或有机物质的接触都会使树脂受到污染,从而降低出水水质;影响运行工况。
因此必须保证所有用于装填、操作的设备和水不会污染树脂。
所有与树脂接触的水都必须使用高纯水(本文中所涉及到的水均指"高纯水",即电阻率大于等于10MΩ.cm,同时TOC尽可能低于30ppb的水),所有接触树脂的设备或器具都要在使用前经过高纯水清洗。
4.如为换装树脂,设备中原有的旧树脂必须从树脂容器中移去,树脂容器内部清洁无杂质。
阳离子交换树脂的分类与交换容量
阳离子交换树脂的分类与交换容量阳离子交换树脂的分类与交换容量产品名称:001×7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂详细信息:二、国外应牌号美国:Amberlite IR120; Dowex 50X8; 德国:Lewatit S100;日本:Diaion SK1B三、执行标准GB1365992 DL51993 SH2605.011997 Q/JH1052023四、理化性能名称001×7H/Na001×7FC H/Na001×7MB H/Na全交换容量mmol/g≥5.00/4.504.90/4.40体积交换容量mmol/ml≥1.75/1.901.70/1.80含水量5156/4550湿视密度g/ml0.730.83/0.770.87湿真密度g/ml`!(¼52 ng$enp2052 粒度(0.3151.25mm)≥95(0.451.25mm)≥95(0.711.25mm)≥95(〈0.315mm)≤1(〈0.45mm)≤1(0.71mm)≤1有效粒径mm0.400.60≥0.050.750.95均一系数≤1.601.40磨后圆球率≥90外形金黄至棕褐色球状颗粒金黄至棕褐色球状颗粒金黄至棕褐色球状颗粒出厂型式NaNaNa用途通用浮动床混床出厂型式:Na型外观:金黄至棕褐色球状颗粒。
五、指标:1.PH范围:1142.使用温度:氢型≤100℃,钠型≤120℃,3.转型膨胀率:(Na+→H+)8104.树脂层高度:1.5m以上。
5.再生液浓度 NaCl:810,HCl:45.6.再生液用量:NaCl(810)体积:树脂体积=1.52:1.HCl(45)体积:树脂体积=23:1.7.再生液流速: 58 m/h.8.再生接触时间: 4560 min.9.正洗流速: 1020 m/h10.正洗时间:约30 min11.运行流速: 1530 m/h12.交换容量:≥1000mol/m3六、主要用途用于水的处理(包括硬水软化、高压炉水、无离子水、注射水、海水淡化等),废水中贵金属的回收,抗生素的提纯,代替人体内肾脏的作用。
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对于反映离子性能的主要参数就是离子交换容量,通常离子交换容量包括总交换容量、工作交换容量、以及再生交换容量来表示,即每克干陶氏离子树脂或每毫升湿树脂所能交换的离子的毫克当量数,meq/g(干)或 meq/mL(湿);当离子为一价时,毫克当量数即是毫克分子数(对二价或多价离子,前者为后者乘离子价数)。
它又有“总交换容量”、“工作交换容量”和“再生交换容量”等三种表示方式。
1、总交换容量,表示每单位数量(重量或体积)树脂能进行离子交换反应的化学基团的总量。
2、工作交换容量,表示树脂在某一定条件下的离子交换能力,它与树脂种类和总交换容量,以及具体工作条件如溶液的组成、流速、温度等因素有关。
3、再生交换容量,表示在一定的再生剂量条件下所取得的再生树脂的交换容量,表明树脂中原有化学基团再生复原的程度。
通常情况下,交换容量还包括了整体的吸附容量,吸附容量会根据不同陶氏树脂型号的树脂来呈现不同比例,测定容量的多少基本以无机离子为准。
这些离子尺寸较小,能自由扩散到树脂体内,与它内部的全部交换基团起反应。
而在实际应用时,溶液中常含有高分子有机物,它们的尺寸较大,难以进入树脂的显微孔中,陶氏树脂代理商因为实际的交换容量会低于用无机离子测出的数值。
这种情况与树脂的类型、孔的结构尺寸及所处理的物质有关。
再生交换容量占总容量的五成到九成。