离子交换树脂介绍
离子交换树脂
3、再生 再生是使用过程中的一个重要步骤，是评价离子 交换树脂的一个重要指标。再生容易好，再生速率 快好。 离子交换树脂的交换过程和再生过程是可逆反应。 以强酸型离子离子交换树脂R-SO3H为例(R为树脂 母体)，存在如下的可逆反应：
离子交换树脂评价指标 机械强度----好 交换容量----适当 交换速度----快 再生速率3 )2
OC2H5
CH2
CH
CH2
CH
CH2 CH C O HNCH2CH2CH2N(CH3)2
CH2
CH
离子交换树脂广泛运用于水处理、食品工业、 合成化学合石油化学工业、环境保护、海洋资源利 用湿法冶金、制药行业等。
抗生素是一类天然抗菌、抗病毒药物, 其分子 中往往含有多种化学集团, 在强酸或强碱条件下 容易发生化学变化, 导致药理活性丧失。提取分 离抗生素所用的离子交换树脂主要为弱酸性阳离 子交换树脂或弱碱性阴离子交换树脂，一般选择 大孔吸附树脂。
20世纪60年代后期，在离子交换树脂发 展的基础上，产生并发展了一些很重要的 功能高分子分支学科，例如吸附树脂、螯 合树脂、高分子催化剂、高分子试剂等。
何炳林：我国“离子交换树脂之父”
广东番禺人，中国科学院院士，南开大学 教授，著名高分子化学家和化学教育家，长期 从事教育工作，为国家培养了大批高分子化学 科技人才，并在功能高分子的研究方面做出了 贡献。 何炳林是中国的离子交换树脂工业的开创者， 发明了大孔离子交换树脂，并对其结构与性能 进行了系统研究。
研究发现，在使苯乙烯、二乙烯苯进行 悬浮共聚时，在共聚单体中加入惰性有机 溶剂或线性聚合物等致孔剂，聚合结束后 再把致孔剂提取出来，得到了多孔性的共 聚物。把这种共聚物进一步制成离子交换 树脂，发现其离子交换速度加快，机械强 度增大，稳定性增强。
离子交换树脂 载量
离子交换树脂载量摘要：1.离子交换树脂的概述2.离子交换树脂的分类与特点3.离子交换树脂的应用领域4.离子交换树脂的载量及其影响因素5.如何选择和使用离子交换树脂6.离子交换树脂的再生与维护正文：离子交换树脂是一种广泛应用于水处理、化工、冶金、食品、制革、制药等领域的材料。
它通过选择、交换、吸附和催化反应，实现净化水、脱盐、脱色、分离、精制等目的。
离子交换树脂主要分为阳离子树脂和阴离子树脂。
阳离子树脂由苯乙烯和二乙烯苯共聚而成，带有磺酸基团，具有良好的交换容量和交换速度。
阴离子树脂则是在苯乙烯-二乙烯苯共聚基体上带有磺酸基团的离子交换树脂，具有高交换容量和快速交换的特点。
离子交换树脂的载量是指树脂中可交换离子的数量，它受到树脂的物理和化学性质、制备工艺、再生方式等因素的影响。
一般来说，载量越高，树脂的性能越好。
但载量并非唯一决定树脂性能的因素，还需考虑树脂的交换速度、机械强度、耐热性等指标。
在使用离子交换树脂时，应根据实际需求选择合适的树脂类型和规格。
对于水处理行业，通常选择强酸性和弱酸性离子交换树脂；在化工领域，可根据需要选择特定功能的离子交换树脂。
此外，在使用过程中，要定期检查树脂的性能，如发现性能下降，应及时进行再生处理。
离子交换树脂的再生主要有两种方法：一种是化学再生，使用酸或碱溶液对树脂进行处理，使其恢复交换能力；另一种是物理再生，通过加热、搅拌、洗涤等方式去除树脂上的吸附物，恢复其交换能力。
无论哪种方法，都需要注意再生剂的浓度、温度、时间等条件，以保证再生效果。
总之，离子交换树脂是一种重要的新型材料，其选择、使用和再生均需要专业知识。
离子交换树脂简介
2、离子交换树脂的概念
2.3 离子交换的原理
H+
离子交换过程是被分离组分（即被提取、被纯化的离子或分子） 离子交换过程是被分离组分（即被提取、被纯化的离子或分子）在水 离 溶液与固体交换剂之间发生的一种化学计量分配过程， 溶液与固体交换剂之间发生的一种化学计量分配过程，该过程遵循固一液 子 交 非均相扩散传质的普遍规律而又不同于传统分离过程。 非均相扩散传质的普遍规律而又不同于传统分离过程。 换 阳离子交换树脂 阳离子交换树脂 原 NaCl 理 交换， 与溶液 ，离子交换剂 与溶液 的 离子 交换，即离 Cl示 OH交换离子（ 离子） 子交换树脂 的 交换离子（阳离子或 离子）被溶液 同种 意 的 化。 离子取 ，而不溶 固体 在 一交换过程 不发生 化学 图 化。 该过程一
4.3 海洋资源利用
利用离子交换树脂，可从许多海洋生物(例如海带)中提取碘、 利用离子交换树脂，可从许多海洋生物(例如海带)中提取碘、溴、镁 等重要化工原料。在海洋航行和海岛上， 等重要化工原料。在海洋航行和海岛上，用离子交换树脂以海水制取淡水 是十分经济和方便的. 是十分经济和方便的.
4、离子交换树脂的应用 离子交换树脂的应用
阴离子交换树脂
弱碱型 例：R—NH2、R—NR’H、R— 、 ’ 、 NR’2 ’
3、离子交换树脂的分类
阳离子交换树脂大都含有磺酸基 阳离子交换树脂大都含有磺酸基(—SO3H)、羧基 大都含有磺酸基 、 (—COOH)或苯酚基 或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团，其中的氢离子能 等酸性基团， 或苯酚基 等酸性基团 与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。 与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。 例如,苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳 例如 苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳 离子交换树脂，其结构式可简单表示为R—SO3H，式中 代表 离子交换树脂，其结构式可简单表示为 ，式中R代表 树脂母体， 树脂母体，其交换原理为 ： 硬水软化 2+ + 2R-SO3H＋Ca (R—SO3)2Ca＋2H ＋ ＋ 的原理 阴离子交换树脂含有季胺基 阴离子交换树脂含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基 含有季胺基 、胺基(—NH2) 或亚胺基(—NH2)等碱性基团。它们在水中能生成 等碱性基团。 离子， 或亚胺基 等碱性基团 它们在水中能生成OH 离子，可 与各种阴离子起交换作用，其交换原理为： 与各种阴离子起交换作用，其交换原理为： R-N(CH3)3OH＋Cl-R N(CH3)3Cl＋OH＋ ＋
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：
什么是离子交换树脂-它有哪些主要性能
什么是离子交换树脂?它有哪些主要性能?
离子交换树脂是一类带有功能基团、网状结构的高分子化合物，主要由单体、交联剂和交换基团组成。
树脂的内部结构可以分为三部分∶高分子骨架、离子交换基团和空穴，其中离子交换基团分为固定部分和活动部分。
交换基团中的固定部分被束缚在高分子骨架上，不能自由移动，所以称为固定离子；交换基团中的活动部分是与固定离子以离子键结合的符号相反的离子，称为反离子或可交换离子。
反离子在溶液中可以离解成自由移动的离子，在一定的条件下，能与符号相同的其他反离子发生交换反应。
离子交换树脂的主要性能分为物理性质和化学性质两大类，物理性质主要有粒径、含水率、密度、机械强度、溶胀性、溶解性和导电性等；化学性质主要有交换容量、酸碱适应性、离子选择性、离子交换速度、热稳定性、抗氧化性等。
离子交换树脂的类型及作用机理
离子交换树脂的类型及作用机理离子交换树脂是一种常用的固相萃取材料，广泛应用于水处理、制药、食品加工、化学分析等领域。
离子交换树脂根据其功能和结构特点，可以分为阴离子交换树脂和阳离子交换树脂。
1. 阴离子交换树脂：阴离子交换树脂通常具有正电荷的功能基团，如胺基或季铵基团。
它们能够吸附和交换阴离子，如硝酸根、氯离子、磷酸根等。
常见的阴离子交换树脂有强碱性树脂和弱碱性树脂。
强碱性树脂，它们具有高度碱性的功能基团，如季铵基团，能够吸附和交换大多数阴离子。
常用于水处理中去除硝酸盐、氯离子等。
弱碱性树脂，它们具有较低的碱性功能基团，如胺基团，适用于去除较弱的阴离子，如有机酸和某些无机酸。
2. 阳离子交换树脂：阳离子交换树脂通常具有负电荷的功能基团，如硫酸基团或磷酸基团。
它们能够吸附和交换阳离子，如钠离子、钙离子、铵离子等。
常见的阳离子交换树脂有强酸性树脂和弱酸性树脂。
强酸性树脂，它们具有高度酸性的功能基团，如硫酸基团，能够吸附和交换大多数阳离子。
常用于水处理中去除钠离子、钙离子等。
弱酸性树脂，它们具有较低的酸性功能基团，如磷酸基团，适用于去除较弱的阳离子，如铵离子和某些金属离子。
离子交换树脂的作用机理是通过功能基团与待去除离子之间的静电吸引力实现的。
当离子交换树脂与水或溶液接触时，树脂中的功能基团会与水中的离子发生交换，使树脂中的离子与水中的离子达到平衡。
这样，树脂就能够吸附和去除溶液中的目标离子。
当树脂吸附饱和后，可以通过用盐水或酸碱溶液进行再生，使树脂恢复吸附能力。
总的来说，离子交换树脂通过其特殊的功能基团与待去除离子之间的静电吸引力，实现了对阴离子或阳离子的吸附和去除。
不同类型的离子交换树脂适用于不同的离子去除需求，可以根据具体应用场景进行选择和调整。
离子交换树脂原理及使用方法
离子交换树脂原理及使用方法以离子交换树脂原理及使用方法为题，本文将介绍离子交换树脂的基本原理、分类、应用以及使用方法。
一、离子交换树脂的原理离子交换树脂是一种能够与溶液中的离子发生交换反应的高分子材料。
其原理基于离子交换反应，通过树脂中的功能基团与溶液中的离子发生化学反应，将溶液中的离子吸附到树脂上，并释放出与之相对应的离子。
离子交换树脂的功能基团可以是酸性基团或碱性基团，根据功能基团的不同，离子交换树脂可以分为阴离子交换树脂和阳离子交换树脂。
二、离子交换树脂的分类1. 阴离子交换树脂：阴离子交换树脂是具有具有碱性功能基团的树脂，能够吸附溶液中的阴离子。
常见的阴离子交换树脂有强碱性树脂和弱碱性树脂。
强碱性树脂通常是以季胺基或氨基作为功能基团，具有较高的离子交换容量和较强的吸附能力；弱碱性树脂则是以胺基或次胺基作为功能基团，离子交换容量和吸附能力较强碱性树脂较低。
2. 阳离子交换树脂：阳离子交换树脂是具有具有酸性功能基团的树脂，能够吸附溶液中的阳离子。
常见的阳离子交换树脂有强酸性树脂和弱酸性树脂。
强酸性树脂通常是以磺酸基或磷酸基作为功能基团，具有较高的离子交换容量和较强的吸附能力；弱酸性树脂则是以羧基或酚基作为功能基团，离子交换容量和吸附能力较强酸性树脂较低。
三、离子交换树脂的应用离子交换树脂在各个领域都有广泛的应用，主要包括水处理、制药、食品加工、环境保护等方面。
1. 水处理：离子交换树脂可用于去除水中的阳离子或阴离子，从而净化水质。
常见的应用包括软化水、去除重金属离子和放射性核素等。
2. 制药：离子交换树脂可用于药物的分离纯化、药物吸附和药物释放控制等方面。
在制药工业中，离子交换树脂广泛应用于药物的纯化和分离、药物固定化以及药物缓释等方面。
3. 食品加工：离子交换树脂可用于食品加工中的脱色、脱苦味、去除重金属离子等。
例如，可用于提取咖啡因、去除苦味物质和脱色等。
4. 环境保护：离子交换树脂可用于废水处理、废气治理和固体废物处理等方面。
对离子交换树脂特点的描述
对离子交换树脂特点的描述离子交换树脂是一种具有高度特异性的固体吸附材料，主要由聚合物基质和可交换离子组成。
它具有一些独特的特点和优势，使其在许多领域得到广泛应用。
离子交换树脂具有高度特异性。
它能够选择性地吸附和释放特定离子，具有很强的选择性，可以根据需要选择特定的离子进行分离和提纯。
这种特异性使得离子交换树脂在水处理、食品加工、药物分离纯化等领域发挥重要作用。
离子交换树脂具有较大的吸附容量。
由于其表面积大且具有丰富的交换位点，离子交换树脂能够吸附大量的离子。
这种高吸附容量使得离子交换树脂在水处理中能够有效地去除水中的杂质离子，提高水质。
离子交换树脂具有良好的物化稳定性。
它能够在广泛的温度、pH范围内保持其交换性能，不易受到环境的影响。
这种物化稳定性使得离子交换树脂能够在各种复杂的环境条件下稳定运行，并保持较长的使用寿命。
离子交换树脂具有较好的再生性。
经过一段时间的使用后，离子交换树脂会因为吸附了大量的离子而失去活性。
然而，通过适当的再生方法，可以将吸附在树脂上的离子洗脱出来，使树脂恢复到活性状态，继续使用。
这种再生性使得离子交换树脂的使用成本降低，并减少了对环境的影响。
离子交换树脂还具有较好的机械强度和耐化学性。
它们在制备过程中可以根据需要调整孔径和孔隙度，以增加树脂的机械强度。
同时，树脂材料本身具有较好的耐化学性，能够在各种酸碱溶液中稳定运行。
离子交换树脂具有较大的表面积和孔隙度。
由于离子交换树脂具有较大的表面积和孔隙度，使得其具有较好的吸附性能和传质性能。
这种特点使得离子交换树脂在分离、吸附和催化反应等方面具有广泛的应用。
总结起来，离子交换树脂具有高度特异性、吸附容量大、物化稳定性好、再生性强、机械强度高、耐化学性好、表面积大和孔隙度高等特点。
这些特点使得离子交换树脂在水处理、食品加工、药物分离纯化、环境保护和化学工业等领域得到广泛应用，对改善生活质量和保护环境具有重要意义。
离子交换树脂概述
2
强碱性 2
3
弱碱性 3
4
螯合性 4
5
两性 5 脲醛系
6
氧化还原 6 氯乙烯系
骨架类型 苯乙烯系 丙烯酸系 酚醛系 环氧系 乙烯吡啶系
例如：001×7——(凝胶型)苯乙烯系强酸阳离子交换树脂，交联度为7 。 110×4——(凝胶型)丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂，交联度为4。 D201——大孔型苯乙稀系强碱性阴离子交换树脂。
基本概念
发展史
1805年英国科学家发现了土壤中Ca2+和NH4+的交换现象；
1876年Lemberg 揭示了离子交换的可逆性和化学计量关系； 1935年人工合成了离子交换树脂；
1940年应用于工业生产；
1951年我国开始合成树脂。
基本概念
离子交换树脂的构成
离子交换树脂是一种不溶于酸碱和有机溶剂的网状
离子交换树脂概述
基本概念
概念
概念：利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。 和其它吸附过程相比： 主要吸附水中离子态物质 交换剂的离子和水中离子进行等当量的交换
基本概念
水质软化
Na离子交换软化系统 2 R—Na+Ca (HCO3)2=R2—Ca+ 2NaHCO3
2R—Na+CaSO4= R2—Ca + Na2SO4
2 R—Na+MgCl2 = R2—Mg + 2NaCl2
蛋白质提取
实验室分离用
蛋白质提取
平衡 上样吸附 洗脱 再生
基本概念
离子交换树脂
离子交换树脂一、离子交换树脂基础介绍二、离子交换树脂的基本类型三、离子交换树脂基体的组成四、离子交换树脂的物理结构五、离子交换树脂的离子交换容量六、离子交换树脂的吸附选择性七、离子交换树脂的物理性质八、离子交换树脂的应用领域一、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。
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。
离子交换树脂还可以根据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。
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。
第一、第二位数字的意义，见表8-1。
表8-1 树脂型号中的一、二位数字的意义代号0 1 2 3 4 5 6分类名称强酸性弱酸性强碱性弱碱性螫合性两性氧化还原性骨架名称苯乙烯系丙烯酸系醋酸系环氧系乙烯吡啶系脲醛系氯乙烯系大孔树脂在型号前加“D”，凝胶型树脂的交联度值可在型号后用“×”号连接阿拉伯数字表示。
如D011×7，表示大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，其交联度为7。
离子交换树脂在国内外都有很多制造厂家和很多品种。
国内制造厂有数十家，主要的有上海树脂有限公司、南开化工厂、晨光化工研究院树脂厂、江苏色可赛思树脂有限公司、等；国外较著名的如美国Rohm & Hass公司生产的Amberlite系列、Success公司生产Ionresin系列、Dow化学公司的Dowex系列、法国Duolite系列和Asmit系列、日本的Diaion系列，还有Ionac系列、Allassion系列等。
离子交换树脂法
离子交换树脂法离子交换树脂法是一种常用的分离纯化技术，广泛应用于工业生产、环境保护、食品加工等领域。
本文将介绍离子交换树脂法的原理、应用以及优缺点。
一、离子交换树脂法的原理离子交换树脂是一种具有离子交换能力的高分子材料，具有很强的吸附能力和选择性。
它由大量的交联聚合物组成，其中含有一些可以与溶液中的离子发生交换反应的官能团。
当溶液通过离子交换树脂时，溶液中的离子会与树脂中的固定离子交换位置，使溶液中的离子被树脂吸附下来，从而实现对离子的分离纯化。
离子交换树脂法的分离过程主要包括吸附、洗脱和再生三个步骤。
首先，将待处理的溶液通过离子交换树脂床层，树脂上的固定离子与溶液中的目标离子发生吸附反应，目标离子被树脂吸附下来。
然后，通过改变溶液的pH值、离子强度或添加特定的洗脱剂等方式，将吸附在树脂上的目标离子洗脱出来，得到纯净的目标物质。
最后，通过再生处理，将树脂中的固定离子再生，使其恢复吸附能力，以便下一轮的分离操作。
离子交换树脂法在许多领域都有广泛的应用。
其中，工业生产是离子交换树脂法的主要应用领域之一。
在化工、制药、电子等行业中，离子交换树脂法被用于分离和纯化目标物质，去除杂质，提高产品的纯度和质量。
例如，离子交换树脂可以用于水处理，去除水中的重金属离子、有机物、硬度物质等。
另外，离子交换树脂还可以用于废水处理，去除废水中的有害离子，净化废水，达到环境保护的目的。
离子交换树脂法还被广泛应用于食品加工领域。
食品加工过程中，离子交换树脂可以用于去除食品中的杂质、色素、异味物质等，提高食品的品质和口感。
例如，离子交换树脂可以用于提取果汁中的杂质，去除苦味物质，改善果汁的口感；还可以用于去除啤酒中的苦味物质，使啤酒更加醇香。
三、离子交换树脂法的优缺点离子交换树脂法具有许多优点。
首先，离子交换树脂法操作简单，设备投资相对较低，适用于各种规模的生产工艺。
其次，离子交换树脂具有很强的选择性，可以根据需要选择合适的树脂和操作条件，实现对目标离子的高效分离。
离子交换树脂介绍
表8-2
操作① 操作① 操作② 操作② 操作③ 操作③ 操作④ 操作④ 检查 操作⑤ 操作⑤ 检查 结果
未知树脂的鉴别
取未知树脂样品2mL，置于30mL试管中 取未知树脂样品2mL，置于30mL试管中 2mL 30mL HCl15mL， --2min 重复2--3 2min， 加1N HCl15mL，摇1--2min，重复2--3次 水洗2 水洗2～3次 1O％CuSO4(其中含 其中含1 H2SO4)5mL， 1min， 加1O％CuSO4(其中含1％H2SO4)5mL，摇1min，放5min 浅绿色 加5N氨液2mL，摇1min，水洗 氨液2mL， 1min， 2mL 深蓝 强酸性阳树脂 颜色不变 弱酸性阳树脂 不变色 加1N NaOH15mL摇1min，水洗， NaOH15mL摇1min，水洗， 加酚酞，水洗 加酚酞， 红色 强碱性阴树脂 不变色 弱碱性阴树脂
第二节 离子交换基本原理
离子交换平衡
一般交换反应的平衡关系
B KA
[RB] ( A) = [RA] (B)
ZA ZB
ZB
ZA
A = RA
ZB
B / RB
ZA
(8— (8—1)
离子交换反应公式
ZB −ZA
q0 K q c
cB 1− c (qB / q0 )ZA 0 = • ZA (cB / c0 ) (1+ qB / q0 )ZB
离子交换树脂的选择、保存、 离子交换树脂的选择、保存、使用和鉴别
树脂选择 选择树脂时应综合考虑原水水质、处理要求、 选择树脂时应综合考虑原水水质、处理要求、交换工艺以及 投资和运行费用等因素。 投资和运行费用等因素。 树脂保存 树脂宜在0 40℃下存放 通常强性树脂以盐型保存， 下存放， 树脂宜在0～40℃下存放，通常强性树脂以盐型保存，弱酸 树脂以氢型保存，弱碱树脂以游离胺型保存。 树脂以氢型保存，弱碱树脂以游离胺型保存。 树脂使用 树脂在使用前应进行适当的预处理，以除去杂质。 树脂在使用前应进行适当的预处理，以除去杂质。最好分别 用水、 HCl、 ％～4 NaOH反复浸泡清洗两次 每次4 反复浸泡清洗两次， 用水、5％HCl、2％～4％NaOH反复浸泡清洗两次，每次4～ 8h。 8h。
离子交换树脂的特点及应用
离子交换树脂的特点及应用
离子交换树脂是一种利用其特殊的吸附性能来交换溶液中离子的材料。
其特点及应用如下：
1. 特点：
- 高吸附性能：离子交换树脂具有较高的比表面积和孔隙度，能够有效吸附溶液中的离子，并实现离子的选择性分离。
- 良好的选择性：离子交换树脂能够根据其化学性质和结构，选择性吸附特定类型的离子，从而实现离子的精确分离和纯化。
- 可再生性：经过再生处理，离子交换树脂可以恢复其吸附
活性，多次使用，减少了成本和废物的产生。
2. 应用：
- 水处理：离子交换树脂广泛应用于水处理领域，用于去除
水中的阳离子和阴离子，去除水中的污染物，净化水质。
- 医药生产：离子交换树脂可用于制备纯化药物、蛋白质和
其他生物分子，用于药物提纯、脱盐和去除杂质。
- 工业分离：离子交换树脂可用于工业废水处理、金属离子
的分离、催化剂的制备等工业分离过程。
- 食品加工：离子交换树脂可用于食品加工过程中的脱碱、
脱色、去除杂质等处理，提高食品质量。
- 核能行业：离子交换树脂在核能行业中被广泛应用于核废
水处理和放射性物质的去除，以及核燃料的提取和纯化过程中。
总之，离子交换树脂具有高吸附性能和良好的选择性，广泛应用于水处理、医药生产、工业分离、食品加工、核能行业等领域，有助于提高产品质量和环境保护的效果。
离子交换树脂的种类和性能
离子交换树脂的种类和性能1.阴离子交换树脂：阴离子交换树脂能吸附溶液中的阴离子。
常用的阴离子交换树脂有三种类型：强酸型、强碱型和弱碱型。
-强酸型树脂，如固体硫酸和聚苯乙烯磺酸型树脂，能够在酸性条件下吸附和释放阴离子，具有较高的吸附容量和离子选择性。
-强碱型树脂，如四乙基溴化铵凝胶型树脂和胺基聚合物树脂，能够在碱性条件下吸附和释放阴离子，具有较高的吸附容量和离子选择性。
-弱碱型树脂，如丙烯酸型树脂和聚乙烯亚胺树脂，对酸性和碱性条件下的阴离子都有吸附能力，但相对选择性较弱。
2.阳离子交换树脂：阳离子交换树脂能吸附溶液中的阳离子。
常用的阳离子交换树脂有两种类型：强酸型和强碱型。
-强酸型树脂，如聚苯乙烯磺酸型树脂和马来酸酯型树脂，能够在酸性条件下吸附和释放阳离子，具有较高的吸附容量和离子选择性。
-强碱型树脂，如四乙基溴化铵凝胶型树脂和胺基聚合物树脂，能够在碱性条件下吸附和释放阳离子，具有较高的吸附容量和离子选择性。
- 吸附容量：树脂能够吸附的离子量，一般以等效氢离子交换量（eq/L）来表示。
吸附容量越大，说明树脂能够处理的溶液浓度越高。
-选择性：树脂在吸附离子时的选择性，即特定离子与树脂的相对亲和力。
选择性越高，树脂对特定离子的吸附能力越强。
-交换速度：树脂对离子的吸附和释放速度，一般与树脂的孔径和内部扩散有关。
交换速度越快，树脂的处理效率越高。
-耐热性：树脂在高温条件下的稳定性。
一些特殊用途的树脂需要能够耐受较高温度的操作和再生条件。
-耐化学性：树脂对酸碱溶液和有机溶剂等的稳定性。
树脂需能够在不同的化学环境中稳定工作，而不受化学物质的破坏。
-再生性：树脂吸附的离子可以通过适当的方法进行释放，使树脂得以再生和重复使用。
再生性能越好，树脂的经济性越高。
总之，离子交换树脂的种类和性能多种多样，可以根据不同需求选择合适的树脂应用于各种领域，广泛提高工业生产和环境水质的处理效率。
离子交换树脂简介
离子交换树脂简介离子交换树脂，作为功能型高分子材料，是进行离子交换分离操作的物质基础。
离子交换树脂性能的好坏，对于分离效果的成败，起着关键性的作用。
离子交换树脂具有很多优点，如：吸附速度快、抗污染能力强、机械强度大、稳定性好以及可循环使用等。
目前已在化工、电力、水处理、冶金、食品、医药、和核工业等部门得到广泛的应用。
离子交换树脂是一种具有网状立体结构的高分子化合物，并且它不溶于酸、碱及有机溶剂。
其结构由不溶性三维空间网状骨架，连接在骨架上的功能基团和功能基团所带的相反电荷的可交换离子三部分组成。
功能基团是以化学键结合在大分子链（惰性骨架）上，功能基团所带的反电荷离子是以离子键与功能基团结合。
离子交换树脂是依靠功能基团解离出来的反离子和溶液中的离子之间的浓度差来进行交换。
另外，离子交换树脂上功能基对自由离子亲和力的不同也是推动它们交换的动力之一。
离子交换反应是可逆的，负载的树脂可以通过解吸附剂再生使树脂反复利用。
离子交换树脂有很多品种和制造厂家在国内外。
国外较著名的如美国Rohm & Hass 公司生产的Amberlite 系列、化学公司的Dowex 系列、法国国内制造厂家主要有上海树脂厂、晨光化工研究院树脂厂、南开大学化工厂、南京树脂厂等。
树脂的名称大多数由各制造厂家或所在国家自行规定。
国外一些产品用字母 A 代表阴离子树脂（A 为Anion 的第一个字母），C 代表阳离子树脂（C为cation 的第一个字母），如Amberlite 的IRA 和IRC 分别为阴离子交换树脂和阳离子交换树脂。
我国化工部规定（HG2-884-76），离子交换树脂的型号由三位阿拉伯数字组成。
第一位数字代表产品的分类：0 代表强酸性，1 代表弱酸性。
离子交换树脂
离子交换树脂求助编辑百科名片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。
通常是球形颗粒物。
离子交换树脂形态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。
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。
编辑本段基本分类离子交换树脂还可以根据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。
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）。
离子交换树脂基本形态编辑本段命名方式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。
第一、第二位湿离子交换树脂数字的意义，见表8-1。
表8-1 树脂型号中的一、二位数字的意义代号0 1 2 3 4 5 6分类名称强酸性弱酸性强碱性弱碱性螫合性两性氧化还原性骨架名称苯乙烯系丙烯酸系醋酸系环氧系乙烯吡啶系脲醛系氯乙烯系大孔树脂在型号前加“D”，凝胶型树脂的交联度值可在型号后用“×”号连接阿拉伯数字表示。
如D011×7，表示大孔强酸性丙烯酸系阳离子交换树脂，其交联度为7。
国外一些产品用字母C代表阳离子树脂（C为cation的第一个字母），A代表阴离子树脂（A 为Anion的第一个字母），如Amberlite的IRC和IRA分别为阳树脂和阴树脂，亦分别代表阳树脂和阴树脂。
编辑本段制造厂家离子交换树脂在国内外都有很多制造厂家和很多品种。
国内制造厂有数十家，主要的有上海树脂有限公司、南开化工厂、安徽皖东化工有限人司，浙江争光实业股份有限公司、晨光化工研究院树脂厂、江苏色可赛思树脂有限公司等；国外较著名的如美国Rohm & Hass公司生产的Amberlite系列、Success公司生产Ionresin系列、Dow化学公司的Dowex系列、法国Duolite系列和Asmit系列、日本的Diaion系列，还有Ionac系列、Allassion系列等。
离子交换树脂原理介绍及优缺点分析
离子交换树脂原理介绍及优缺点分析
1、离子交换树脂工艺原理
离子交换树脂的原理即是离子交换树把溶液中的盐分脱离出来的过程：离子交换树脂作用环境中的水溶液中，含有的金属阳离子（Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)与阳离子交换树脂(含有的磺酸基（—SO
3
H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—
C 6H
4
OH）等酸性基团，在水中易生成H+离子)上的H+ 进行离子交换，使得溶液中
的阳离子被转移到树脂上，而树脂上的H+交换到水中，（即为阳离子交换树脂原理）
离子交换树脂对水中离子的吸附具有很强的选择性，通常用于水处理的离子交换树脂主要用于水中Ca2+的去除。
如需去除重金属则需选择相应的专用树脂，如除砷则需使用除砷树脂，除铬则需使用除铬树脂。
目前市场上除砷、除六价铬的专用树脂价格高。
2、树脂再生
当离子交换树脂吸附饱和后需对吸附饱和的离子交换树脂进行脱附处理，该过程即为树脂再生过程。
其具体步骤可分为：药液浸泡、正洗、反洗。
药液的使用需要根据树脂的类型进行相应的选择。
一般而言，酸性树脂选择HCl、H2SO4溶液，碱性树脂选择NaOH溶液。
3、树脂工艺优缺点
优点：相对于反渗透树脂，无需进行额外增压，吨水运行成本较低；
缺点：
1、选择性强针对不同的重金属需要选择相应的树脂，且专用树脂价格高，投资大；
2、树脂更换周期较短，正常情况下每3年更换一次，维护成本高；
3、用于处理重金属的树脂，在到达使用年限后属于危废，后续处置费用高；
4、树脂的再生废液为强酸/强碱性溶液，需要进一步处理；
5、对运营维护团队的专业要求高。
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（3）防止树脂污染：树脂储存时，应避免和铁容器、强氧化剂、油类、有机溶剂接触，以防止树脂被污染或被氧化降解。此外，还要防止树脂被挤压、摩擦、以防树脂破碎。
离子交换树脂的污染和复苏
1）铁污染 ：是因为水源水、再生剂含铁过高＞0.3毫克/升或钢制水处理器防腐不良造成的。被铁污染的树脂，颜色明显变深、变暗、甚至可以呈暗红褐色或黑色，另外，树脂强度变低，产水量明显减少，再生困难。钠型树脂被铁污染后，可用10%的盐酸去再生树脂，即先用动态法进行酸再生处理，最后再用其盐酸溶液浸泡树脂5-8小时，经清洗后，以10%的食盐水按再生的要求去再生树脂，然后清洗至氯根合格。
3 湿真密度（20℃） 1.06-1.11 1.06-1.11
4 湿视密度（克/毫升） 0.65-0.75 0.65-0.75
5 耐磨ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ（%） ≥95.0 ≥90.0
6 粒度0.3-1.2毫米（%） ≥95 ≥95
★外观：淡黄至金黄色球状颗粒。出厂型号：氯型 ★树脂的粒度是指树脂以出厂交换基团的型式，在水中充分膨胀的球形颗粒直径。 目前国内外树脂的粒度一般为0.3-1.2毫米（16-50目）。、 N1 f# C# u9 D
★湿真密度是树脂的重量与其占有的体积（不包括树脂间的空隙）之比，它影响树 脂在水中的沉积性能，一般在1.20-1.30克/立方厘米 ，阳树脂的湿真密度 通常要比同系列的阴树脂大。
★湿视密度是指树脂在工作状态下的堆积密度，即单位体积含有的树脂重量。
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湿视密度＝湿树脂重量（克）/湿树脂体积（毫升）
2）活性余氯污染：当自来水做水源水时，如残留的余氯过高＞0.5毫克/升时，就会造成树脂结构的破坏。此时，树脂颜色明显透明度增加，体积增大，树脂强度很快急骤下降，导致树脂破碎，但是树脂的交换容量初期并不降低。这种污染是不可逆转的，被活性余氯污染严重的树脂，将全部报废。预防措施：在交换器前设置活性炭装置，或向自来水中投放亚硫酸钠，去除水中余氯。
★外观、应为黄至棕褐色球状颗粒。出厂型式：钠型。
201×7强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂性能见表 ]+ Z+ j/ m6 y9 p; _
序号 指标名称 指标! [+ O9 h3 `) m# D( A! A7 |
一极品 二极品
1 含水量（%） 40-50 40-50
2 重量交换容量（毫克当量/克，氯型干树脂） ≥3.0 ≥3.0
★树脂的耐磨度主要表现在树脂的年损耗上，年损耗一般为5%左右。 ★耐热性；阳离子交换树脂，钠型在120℃以下，氢型在100℃以下，阴离子交换树脂在60℃以下都是安全的。生产中适当的提高系统的温度，对树脂的交换、再生等过程是有好处的。但超过限度树脂会遭到破坏。 离子交换树脂的保管 1新树脂的保管 新购入的树脂，在没有投入使用之前，应当注意以下问题： （1）保持树脂的水分：树脂在出厂时含水率是饱和的，因此在运输中要注意包装的密 封和完整，防止树脂因失水而风干。
产品型号为D311，即为大孔型弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂。
目前我国常用的树脂为001×7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂和201×7强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。
001×7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂性能见表
序号 指标名称 指标
一极品 二极品
1 含水量（%） 45-55 45-55
2 重量交换容量（毫克当量/克，钠型干树脂） ≥4.2 ≥4.0+ z/ u/ R5 U2 [3 Z+ l# D
树脂的湿真密度要大于湿视密度，而且湿真密度要大于1。 ★含水量的数值取决于树脂的骨架、交换基团的性质和数量。以及离子形态和树脂的交联度。显然，树脂中的交换基团少，其水和水分就少，树脂的交换容量就低。再者树脂水分和树脂离子形态也有着密切关系，如强酸性阳离子交换树脂，氢型的含水量53%而转成钠型就是46%。另外树脂的交联度越低，树脂的水分就越大，如交联度为1-2%时树脂的水分可达80%以上，而一般交联度为7%的树脂，其水分只有45-55%。 ★外观：树脂被铁或有机物污染后，颜色会变深、变暗，造成树脂强度降低、交换能力下降、交换基团被破坏。_
3 湿真密度（20℃） 1.23-1.28 1.23-1.28
4 湿视密度（克/毫升） 0.75-0.85 0.75-0.85
5 耐磨度（%） ≥93.0 ≥88.0 y* R" z" N% J. G* V$ f
6 粒度0.3-1.2毫米（%） ≥95 ≥95; d! R* u5 _* x7 O( S" P: G; r
代号 0 1 2 3 4 5 6
分类 强酸性 弱酸性 强碱性 弱碱性 螯合型 两性 氧化还原性
骨架代号见表20
代号 0 1 2 3 4 5 62 n" o8 q; v9 y. R* p
骨架 苯乙烯系 丙烯酸系 酚醛系 环氧系 乙烯吡啶系 脲醛系 氯乙烯系
例：产品型号001×7，即为强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，交联度为7%。产品旧型号为732。
树脂储存时间也不宜过长（超过一年），如果长期不用，一是保持包装秘封和完整，有条件时可以直接储存在充满10%NaCl溶液的、防腐完好的交换器内，这样即可以避免树脂因反复被风干、湿润造成树脂反复收缩，膨胀而导致强度降低，同时也可以防止因树脂中有机物的繁殖和滋长而污染树脂。
（2）防止受热和受冻：树脂不宜放在高温设备附近（如锅炉本体、储热设备和管道等）和阳光直接照射的地方，最好环境温度在5-20℃，不要低于0℃，以防止树脂内的水分因冻结而造成树脂涨裂。当储存温度过高时，因微生物生长过快，易使树脂遭到污染。
离子交换树脂的命名 离子交换树脂的全名称，由分类名称、骨架代号、顺序代号、和基本名称按顺序依次排列组成。凡是属于酸性反应的，在基本名称前冠以“阳”字。凡是属于碱性反应的，在基本名称前冠以“阴”字。离子交换树脂的产品型号，以三位阿拉伯数字表示，凝胶型树脂的交联度，用联接符号所联系的第四位阿拉伯数字表示。凡是属于大孔型的树脂，在型号前加“大”字的汉语拼音的首位字母“D”。凡是属于凝胶型树脂，在型号前不加任何字母 ，分类名称见表1