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离子交换树脂应用PPT课件

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• 大孔吸附树脂的吸附能力,不但与树脂的化学结 构和物理性能有关,而且与溶质及溶液的性质有 关。非极性树脂从极性溶液中吸附时,溶质分子 的疏水部分优先被吸附,而亲水部分在水相中定 向排列。相反,极性树脂从非极性溶液中吸附时, 则可同时吸附溶质分子的极性部分和非极性部分。 当从水溶液中吸附时,对同时吸附溶质分子和非 极性部分,当从水溶液中吸附时,对同族化合物,
成破碎或交换容量下降,所以必须区别 污染中毒的原因区别处理。
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大孔吸附树脂特性
• 大孔吸附树脂ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ有多孔骨架,其性质与天然吸附 剂活性炭相似,但具有下列优点,弥补了天然吸 附剂-活性炭之不足。 1)物理、化学稳定性高,机械强度好,经久 耐用。 2)再生容易,一般用水、稀酸、碱或有机溶 剂,如低碳醇,丙酮即可,而且 分离出来的物 质灰分低。 3)品种多,可根据不同要求,改变树脂孔结 构、极性等表面性能适用于吸附多种有机化合物。 4)树脂一般为小球状,直径为0.2-0.8毫米之 间,因此流体阻力不像粉状活性使用时不便。
理树脂体积的两倍,将树脂置于食盐溶液中浸泡
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,其量亦与上述相同,浸泡4-8小时, 放尽酸液,用清水漂流至中性待用。
一般分子量越大,极性越弱,吸附量就越大。
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大孔吸附树脂使用建议操作条件
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大孔吸附树脂产品选用方法
• 大孔吸附树脂按其极性强弱,分为非极性、中极性和极 性三类。 如HPD100,HPD300,HPD700树脂属于非极性树脂,由 苯乙烯和二乙烯苯缩合而成,故又称芳香族吸附树脂,因 具有比较大的孔,适用于大分子物质的吸附,且洗脱性良 好,被吸附物可以容易地被洗脱下来,因此适用范围广泛, 尤以HPD100的应用性最高,在医药食品领域评价很好。 中极性吸附树脂含酯基的吸附树脂,其表面兼有疏水和亲 水两部分,既可由极性溶剂中吸附非极性物质,又可由非 极性溶液中吸附极性物质,如HPD400, HPD400A,HPD450.极性与强极性树脂是指含酰胺基、氰 基、酚羟基等含氮、氧、硫不同极性功能基的吸附树脂, 该类树脂最适用于由非极性体系里分离极性物质,如 HPD500,HPD600,HPD800。

离子交换树脂PPT幻灯片课件

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K
M H
/
n

[M ]1/ n [H ] [M ]1/ n [H ]
阴离子交换树脂对离子的选择性系数可以用同样的方法讨论。 阴离子树脂的选择性系数常用OH-或Cl-作为参考离子。
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离子与树脂亲和能力的差别,与离子电荷多少及其半径 的大小有关。 不同价的离子,亲和力大小顺序一般是: Na+<Ca2+<Al3+<Th4+
吸附性强的离子,选用弱酸性或弱碱性树脂。
这是因为,若用强碱或强酸树脂吸附,洗脱和再生就比较困难。 弱酸和弱碱性树脂对H+和OH-有较大亲和力,洗脱方便。
吸附性弱的离子,选用强酸或强碱性树脂。
弱碱性阴离子树脂不能除去水中的碳酸和硅酸,因为它们的离 解常数小,弱碱性树脂在碱性环境中几乎不解离,不能用碳酸 根或硅酸根交换。为了有效的吸附,这时应选用强碱性阴离子15 树脂。
如果离子交换反应属于中性盐分解反应,应选用强酸强碱 树脂。
用盐型树脂,流出液的PH较稳定;用H+型或OH-型树脂, 由于交换析出H+或OH-,流出液PH值会改变。 对于大分子物质,宜选用大孔树脂或交联度低的树脂。
树脂的粒度、形状、密度、容量、稳定性都要依过程的具体 情况而定。
6.3.2柱上操作 1.树脂的处理
2. 装柱
较大型的离子交换床或交换柱比较容易装匀。小型柱的手工 装填必须十分注意。
装柱时要防止’节”和气泡的产生。
“节”是指柱内产生明显的分界线。这是由于装柱不均造成 树脂时松时紧。
气泡的发生往往是在装柱时没有一定量的液体覆盖而混入
气体造成的。
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要做到均匀装柱,柱内要有一定高度的水面,树脂要与水 混合倾入,借助水的浮力使树脂自然沉积,操作尽可能均 匀连续。

离子交换树脂(2)专题培训课件

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共聚珠体:
三、离子交换树脂的设计、合成
1.聚苯乙烯磺酸钠型离子交换树脂
具体合成步骤:
150m L 纯水+溶解完全的分散剂聚乙烯醇溶液
搅拌静止
加入苯乙烯和二乙烯苯单体混合物
升温
维持反应4h
过滤并用甲
醇洗涤2次
干燥
共聚珠体
上述合成步骤的材料设计思想: 苯乙烯聚合加入二乙烯苯,形成交联结构,否则苯乙烯链
按基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂等。
按其物理结构的不同,可将离子交换树脂分为凝胶型、大 孔型和载体型三类。
二、离子交换树脂设计思路
离子交换树脂设计分为两个方面: 一、离子交换树脂的基体
离子交换树脂多种不同的基体,根据不同的性 能要求选择不同的基体。如果要求耐热性需要引入 一些刚性基团;如果要求有较强的冲击性能,需要 改进树脂的基体的交联结构。
离子交换树脂设计与合成
一、离子交换树脂简介
二、离子交换树脂设计思路
目录
三、离子交换树脂的设计、合成
四、离子交换树脂的应用 五、离子交换树脂的发展前景
一、离子交换树脂简介
离子交换树脂是指具有离子交换基团的高分子 化合物。它具有一般聚合物所没有的新功能—— 离子交换功能,本质上属于反应性聚合物。
一、离子交换树脂简介
在树脂结构上引入二乙醇胺极性基团,增大树脂
3.聚苯乙烯二乙醇胺树脂
1.PS-Ace-Cl 树脂的制备
三、离子交换树脂的设计、合成
3.聚苯乙烯二乙醇胺树脂
2.PS-Ace-Cl 树脂固载二乙醇胺
三、离子交换树脂的设计、合成
3.聚苯乙烯二乙醇胺树脂
离子交换树脂由三部分组成:三维空间结构的网络骨架; 骨架上连接的可离子化的功能基团;功能基团上吸附的可交 换的离子。

第十二章离子交换--待讲ppt课件

第十二章离子交换--待讲ppt课件
R=NH2-OH 仲胺型
R-NH3OH 伯胺型
1〕.交换才干差,不能吸附弱酸阴离子。
只能吸附强酸阴离子:
2R-NH3OH+H2SO4→〔R-NH3〕2SO4+2H2O PH值〔0~ 7〕
R-NH3OH+HCI→R-NH3Cl+H2O
PH值〔0~ 7〕
2R-NH3-OH+Na2SO4→2〔R-NH3〕2SO4+2NaOH 〔不能进展〕
2.构造和计算: 1〕 构造:
2〕 填料:常用瓷环 204 m2 / m3 空隙率 74% 3〕 计算:
G=KF△C kg/h G——单位时间可以去除CO2的量〔才干〕 K—— 解吸系数 单位时间、单位接触面积、单位推进力下去除的CO2的数 量瓷环面积
单位时间需去除量 :
求F——瓷环面积 〔1〕求体积V V=F/E
⑹ 设备防腐
12.3.4固定床软化系统的设计计算 物料平衡关系式: Fh·q=QT·Ht
Q=ηqo = {ηr -〔1-ηs〕}qo
η:树脂实践利用率 ηr :树脂再生程度,再生度 ηs :树脂饱和程度,饱和度
12.4离子交换除盐方法与系统
12.4.1水的纯度概念 电阻率:1cm×1cm×1cm体积的水所测得的电阻〔Ω·cm〕
逆流再生固定床的再生剂耗量与再生液浓度
再生剂 NaCl HCl NaOH
耗量(g/mol) 80~100 50~55 55~65
浓度(%) 5~8 1.5~3 1~3
钠离子交换器顺流、逆流再生盐耗量和出水水质
盐耗量(g/mol)
出水硬度c(1/2Ca2+)
umol/L
顺流 逆流 节约 逆流再生 顺流 (%) 盐比耗

离子交换树脂演示幻灯片

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为骨架。 ❖ 二乙烯苯为交联剂,可以把两个苯乙烯聚合成的线性高分子交
联起来,使之成为体型高分子化合物。在聚合物中起交联作用 的二乙烯苯的质量百分率称为树脂的交联度,常用DVB表示。
(2)第二阶段:引入活性基团,可以制得阳离子交换树脂, 也可以制得阴离子交换树脂。
❖ 1)磺酸型苯乙烯系阳离子交换树脂
三、离子交换树脂的分类
1、按活性基团的性质分类 ❖ 阳离子交换树脂:能与水中阳离子进行交换反应的称为阳离
子交换树脂;根据H离子电离的强弱程度分为:强酸性和弱 酸性阳离子交换树脂 ❖ 阴离子交换树脂:能与水中阴离子进行交换反应的称为阴离 子交换树脂。根据OH根离子电离的强弱程度分为:强碱性和 弱碱性阴离子交换树脂 ❖ 另外,按活性基团性质还可以分为螯合、两性和氧化还原等 树脂。 2、按树脂单体的种类分类 ❖ 有苯乙烯系、丙烯酸系和酚醛系等
3)密度
❖ 离子交换树脂的密度是水处理工艺中的实用数据。离子交换 树脂的密度有以下几种表示法:
❖ (1)干真密度。干真密度即在干燥状态下树脂本身的密度:
干 真 密 度 树 干 脂 树 的 脂 真 质 体 量 积 g/ml
❖ 真体积是指树脂的排液体积,不包括颗粒内的孔隙和颗粒间 的空隙。求真体积时,用不会使树脂溶胀的溶剂,如甲苯。
❖ 当反应进行到失效后,为了恢复离子交换树脂交换能力, 就可以利用离子交换反应的可逆性,用硫酸或盐酸溶液通 过此失效的离子交换树脂,以恢复其交换能力,其反应如 下式: R2Ca+2H+ →2RH+Ca2+
❖ 离子交换反应的可逆性,是离子交换树脂可以反复使用的 重要性质。
2)酸、碱性
❖ H型阳离子交换树脂和OH型阴离子交换树脂的性能与电解质 酸、碱相同。在水中有电离出H+和OH-的能力。因此,根据此 能力的大小可以有强弱之分。例如:

第三章 离子交换树脂及吸附树脂(1)ppt课件

第三章 离子交换树脂及吸附树脂(1)ppt课件
烯酸系阳离子交换树脂。这些离子交换树脂除应
用于水的脱盐精制外,还用于药物提取纯化、稀
土元素的分离纯化、蔗糖及葡萄糖溶液的脱盐脱 色等。
离子交换树脂发展史上的另一个重大成果是大 孔型树脂的开发。20世纪50年代末,国内外包括 我国的南开大学化学系在内的诸多单位几乎同时 合成出大孔型离子交换树脂。与凝胶型离子交换 树脂相比,大孔型离子交换树脂具有机械强度高、 交换速度快和抗有机污染的优点,因此很快得到 广泛的应用。
图3—1 聚苯乙烯型阳离子交换树脂的示意图
从图中可见,树脂由三部分组成:三维空间结 构的网络骨架;骨架上连接的可离子化的功能基 团;功能基团上吸附的可交换的离子。
强酸型阳离子交换树脂的功能基团是
—SO3-H+,它可解离出H+,而H+可与周围的外 来离子互相交换。功能基团是固定在网络骨架上 的,不能自由移动。由它解离出的离子却能自由 移动,并与周围的其他离子互相交换。这种能自 由移动的离子称为可交换离子。
要的功能高分子材料。如离子交换纤维、吸附树 脂、螯合树脂、聚合物固载催化剂、高分子试剂、 固定化酶等。这一最传统的功能高分子材料正以 崭新的姿态在21世纪发挥重要的作用。
离子交换纤维是在离子交换树脂基础上发展起
来的一类新型材料。其基本特点与离子交换树脂 相同,但外观为纤维状,并还可以不同的织物形 式出现,如中空纤维、纱线、布、无纺布、毡、 纸等。
吸附树脂也是在离子交换树脂基础上发展起来的 一类新型树脂,是指一类多孔性的、高度交联的高分 子共聚物,又称为高分子吸附剂。这类高分子材料具 有较大的比表面积和适当的孔径,可从气相或溶液中 吸附某些物质。
在吸附树脂出现之前,用于吸附目的的吸附剂已 广泛使用,例如活性氧化铝、硅藻土、白土和硅胶、 分子筛、活性炭等。而吸附树脂是吸附剂中的一大分 支,是吸附剂中品种最多、应用最晚的一个类别。

最新离子交换原理课件PPT

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▪ 树脂的交联度:交联度越高,选择性增加 ▪ 强酸(碱)、弱酸碱树脂的交换
4 溶液的温度和pH
▪ 温度升高,K值增大,离子和固定基团交换势增大。 ▪ pH值: 影响某些离子的存在状态,
Cr2O72-+OH-=2CrO42-+H+
影响弱酸、碱树脂固定基团的电离。
四、离子交换速度
(一) 交换过程
外 扩 散 薄膜扩散 内 扩 散
✓ 弱碱性阴离子交换树脂OH- ﹥ SO42- ﹥ NO3- ﹥ Cl- ﹥ HCO3﹥ HSiO3-
三、树脂的选择
根据处理对象选择对应类型的树脂。
注意离子在水中的存在状态,如Cr6+ 在废水中的 存在形式为 CrO42- 或 Cr2O72-。
第二节 离子交换原理
一、离子交换反应
⇌ b(R—A)a++aBb+
化学性能
❖ (三)选择性 ❖ 对水中各种离子的交换能力不同 ❖ 一般选择性顺序分别为:
✓ 强酸性阳离子交换树脂Fe3+﹥Al3+ ﹥ Ca2+ ﹥ Mg2+ ﹥ K+ ﹥ Na+ ﹥ H+
✓ 弱酸性阳离子交换树脂H+ ﹥ Fe3+ ﹥ Al3+ ﹥ Ca2+ ﹥ Mg2+ ﹥ K+ ﹥ Na+
✓ 强碱性阴离子交换树脂SO42- ﹥ NO3- ﹥ Cl- ﹥ OH- ﹥ F- ﹥ HCO3- ﹥ HSiO3-
3.移动床:再生液向下流,水流向上流的方式 适用:处理水量稳定,且不间断运行
⑵ 出水水质
❖ 连续式离子交换器工作过程
固定床离子交换器的缺点:树脂不 能边饱和边再生,树脂层厚度比交 换区厚度大得多;再生和冲洗时必 须停止交换。为了克服上述缺陷, 发展了连续式离子交换设备,包括 移动床和流动床。

离子交换树脂离子交换原理ppt课件

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认识到了贫困户贫困的根本原因,才 能开始 对症下 药,然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视, 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
3.密度
认识到了贫困户贫困的根本原因,才 能开始 对症下 药,然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视, 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
(f) H型树脂与水中Ca2+、Mg2+、Na+交换时水质变化 离子交换柱工作过程
进水初期,进水中所用阳离子均交换出H+,生成相当量的无机酸,出水 酸度保持定值。运行至a点时,Na+首先穿透,且迅速增加,同时酸度降低, 当Na+泄漏量增大到与进水中强酸阴离子含量总和相当时,出水开始呈现碱性; 当Na+增加到与进水阳离子含量总和相等时,出水碱度也增加到与进水碱度 相等。至此,H离子交换结束,交换器开始进行Na+交换,稳定运行至b点之 后,硬度离子开始穿透,出水Na+含量开始下降,最后出水硬度接近进水硬 度,出水Na+接近进水Na+,树脂层全部饱和。
化学性能 1.再生:离子交换反应的可逆性交换的逆反应。 2.酸碱性:树脂在水中电离出H+和OH-,表现出酸碱性。树 脂的酸碱性受pH值影响,各种树脂在使用时都有适当 的pH值范围。 3.选择性:树脂对水中某种离子能优先交换的性能称为 选择性,选择性大小用选择性系数来表征。 4.交换容量:表示树脂的交换能力。通常用EV(mmol/ml 湿树脂)表示,也可用EW(mmol/g干树脂)表示。 EV=EW×(1-含水量)×湿视视密度
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

离子交换教学培训PPT 离子交换概论

离子交换教学培训PPT 离子交换概论

2、制备离子交换树脂的方法: (1)先聚合单体有机物,然后在聚合物上接入活性基团。
将白球用硫酸磺 化,得到阳离子 交换树脂。
将白球氯甲基化和 胺化,得到阴离子 交换树脂。
磺酸型阳离子交换树脂
(2)直接聚合有机电解质 该法制备的树脂质量均匀。如甲基丙烯酸和二乙烯苯共 聚而成羧酸型弱酸性阳树脂。
3、离子交换树脂的书写方法:
R-SO3Na + HCl R NCl + NaOH
R-COONa + HCl R-NH3Cl + NaOH
中性盐 的分解 能力
3.选择性 在常温和稀溶液中,选择性大小遵循下列规律: 离子价数越高,选择性越好。 原子序数越大,选择性越好。
强酸性 Fe3+﹥Al3+﹥Ca2+﹥Mg2+﹥Na+﹥H+ ﹥Li+ 弱酸性 H+﹥Fe3+﹥Al3+﹥Ca2+﹥ Mg2+﹥Na+﹥Li+ 强碱性 SO42-﹥NO3-﹥Cl-﹥OH-﹥F-﹥HCO3-﹥HSiO3-
(5)含水率 含水率 = 溶胀水重/(干树脂重+溶胀水重) 其值一般在50%左右.在贮存树脂时,冬季应注意防冻.
(6)溶胀性 树脂的交联度越大,其溶胀率越小; 活性基团越易离解,其溶胀率越大; 交换容量越大,其溶胀率越大; 溶液浓度,溶液中离子浓度越大,其溶胀率越小; 可交换离子价数越高,其溶胀率越小。 溶胀率 = 溶胀前后体积差/溶胀前体积
(4)密度: (a)湿真密度 在水中充分溶胀后的真密度(不包括颗粒孔 隙体积)。 湿真密度 = 湿树脂质量/湿树脂颗粒体积(g/mL) 其值一般为1.04~1.30g/mL。 一般阳树脂﹥阴树脂,强型的﹥弱型的。对交换器反洗强度的 确定、混合床树脂的选择等具有重要意义。 (b)湿视密度 在水中溶胀后的堆积密度。 湿视密度 = 湿树脂质量/湿树脂堆积体积(g/mL) 此值一般为0.60~0.85g/mL。在设计交换器时,用它来计算树 脂的用量。

离子交换树脂详解ppt课件

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阴树脂预处理:
将树脂装柱后,先用饱和食盐水浸泡,用去离子水冲洗至出 水清澈,检测PH值为7。
再用2%~4%的HCl溶液进行处理,再用2%~4%NaOH进 行处理,,全部通入后,浸泡,排去碱液,用去离子水冲洗至26 出水呈中性。
4.1.2静态预处理
阳树脂的处理:
将树脂用水洗至清水后,用2%~4%NaOH浸泡4-8小时, 再用水洗至中性,再用5%的HCl浸泡4-8小时后,用水洗 至中性,待用。
2.2.2弱酸性阳离子树脂
这类树脂含弱酸性基团,能在水中离解出H+ 而呈
酸性。 树脂离解后余下的负电基团,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。
16
2.2.3强碱性阴离子树脂
H+
Na+
阳离子交换树脂
阳离子交换树脂
NaCl换树脂
阴离子交换树脂
23
4 离子交换树脂的清洗
4.1离子交换树脂的预处理 4.2离子交换树脂的再生
24
4 离子交换树脂的清洗
4.1离子交换树脂的预处理
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
铁中毒后的离子交换树脂
35
5.2 铁中毒的处理及预防
处理:常用的清洗方法是用10%HCl溶液,在进行此方
法前,必须检查交换器设备的耐腐蚀性能,否则须用加抑制 剂的盐酸。
防止树脂发生铁污染的措施有:
1、减少阳离子进水的含铁量。对含铁量高的地下
水应先经过曝气处理及锰砂过滤除铁。对含铁量高的地表水 或使用铁盐作为凝聚剂时,应添加碱性药剂,如NaOH,提 高水的pH值,防止铁离子带入阳床。

离子交换法3.ppt

离子交换法3.ppt
阴离子交换剂是选可吸附的最高pH,便于解吸附。
39
第五节 树脂和操作条件的选择 3 离子交换吸附 3.2 离子强度 离子交换吸附应在很低的离子强度下进行。 缓冲液中的离子强度一般在10-50 mmol/L 由于离子强度越↓,吸附越↑,越难解吸,因
2) 弱酸性阳离子交换树脂 交换性能和溶液的pH有很大关系,羧酸阳离子树
脂须在pH﹥4.5 、酚羟基树脂须在pH﹥9的溶液 中进行反应。 -COOH, -OH (酚羟基) 典型的交换反应:
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一、离子交换剂分类—离子交换树脂分类
3)强碱性阴离子交换树脂 有两种:一种含三甲胺基(Ⅰ型) 和一种含二甲基-
β-羟基-乙基胺基团 (Ⅱ型) 其交换能力与外界溶液的pH无关
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一、离子交换剂分类—离子交换树脂分类
4)弱碱性阴离子交换树脂 其交换能力与外界溶液的pH降低而增大,一般宜
在pH﹤ 7的溶液中使用。 功能基团如下: 伯胺基团-NH2; 仲胺基团- NHR; 叔胺基团- N(R)2;
10
一、离子交换剂分类—离子交换树脂分类
水性两大类: 1)、树脂类(疏水性)离子交换剂: 其基质是人工合成的、与水结合力交换剂分类、合成、理化性能和测定方法 --离子交换剂分类
2)、多糖类(亲水性)离子交换剂: 其基质是天然的或人工合成的、与水结合力较大
的物质 常用的有纤维素、交联纤维素、交联葡聚糖、交
(3)交换速度 (慢)
(4)选择性(高)
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第二节 离子交换剂分类、结构、合成、理化性 能和测定方法
五、离子交换树脂的理化性能与测定方法 1、物理性能 (1).粒度 ①有效粒径是指筛分树脂时,10%体积的树脂颗粒通过,
而90%体积的树脂颗粒保留的筛孔直径。 ②均一系数是指能通过60%体积树脂的筛孔直径(d60%)
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RCOOHNa + H2O → RCOONa+NaOH RNH2Cl + H2O → RNH2OH+HCl
化学性能
对各种离子的交换能力是不同的。 易被交换的离子,解析就困难。 交换顺序:优先高化合价的,其次原子序数大的。
强酸性阳离子交换树脂: Fe2+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+
树脂的命名 (GB1631-1979)
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 螯合性 两性 氧化还原性
代号 0 1 2
骨架名称 苯乙烯系 丙烯酸系 酚醛系
3
环氧系
4 乙烯吡啶系
5
脲醛系
6 氯乙烯系
二、离子交换树脂的性能
物理性能 外观(颜色、形状)、粒度、密度、 含水率、转型膨胀率、耐磨性
第二节 离子交换基本原理
1. 离子交换反应 可逆性 强型树脂的交换反应 弱型树脂的交换反应 2. 离子交换平衡和选择性系数 3. 离子交换速度 控制步骤 表达式 影响因素
物理性能
密度:单位体积树脂的质量。 1. 湿真密度:单位真体积(不包括树脂颗粒间空隙的体积)内湿态
离子交换树脂的质量,g/mL。 湿真密度=湿态树脂质量/湿态树脂的真体积 一般在1.04-1.30。阳离子大于阴离子的。 离子交换树脂的反洗强度、分层特性与其有关。 2. 湿视密度:单位体积内紧密无规律排列的湿态离子交换树脂的质
用寿命。 耐磨性 由于相互摩擦和胀缩作用,产生破裂现象。 一般年损耗应小于3-7%。
化学性能
酸碱性 不溶性的高分子电解质,可电离,使得水溶液具有酸碱性。 强型树脂不受溶液pH影响。 弱型树脂电离能力小。弱酸性树脂在碱性溶液中电离能力大,弱
碱性树脂在酸性溶液中电离能力大。 树脂的水解反应
范围1.5-9.0nm (平均2-4nm)
对有机物的吸附能力
吸附能力低, 易被污染和老化
比表面积(mL/g)(干燥态) <0.1
细孔容积(mL/g)(干燥态) 0
外观
透明球状颗粒
加工工艺
苯乙烯+二乙烯苯
大孔型离子交换数值
范围10-500nm (平均20-100nm) 吸附能力高
0.1-0.4 <0.2 半透明至不透明球状颗粒 苯乙烯+二乙烯苯+致孔剂
换能力。 1. 全交换容量:单位质量的离子交换树脂全部离子交换基团的数量,mmol/L。 2. 工作交换容量 指一个周期中单位体积树脂实现的离子交换量,即单位体积树脂从再生型离
子交换基团变为失效型基团的量。 影响因素:树脂种类、粒度、原水水质、出水水质的终点控制、交换运行流
速、树脂层高度、再生方式等。 质量表示单位EM:mol/kg(干树脂) 体积表示单位EV:mol/m3(湿树脂) EV=EM×(1-含水率)×湿视密度
有关。 反映离子交换树脂的交联度和网眼中的孔隙率。含水率愈大,孔
隙率愈大,其交联度愈小。 可了解树脂性能的变化。冬季应注意防冻。 一般在40-60%。
物理性能
转型膨胀率 离子交换树脂从一种单一离子型转为另一种单一离子型时体积的
变化的百分率. 树脂在交换和再生时,体积均会发生变化。 经长时间不断地胀缩,树脂会发生老化现象,从而影响树脂的使
量,g/mL。 湿视密度=湿态树脂质量/湿态树脂的视体积。 用来计算离子交换器中装载树脂时所需湿树脂量的主要数据,一
般在0.6-0.85。
物理性能
含水率 在水中充分膨胀的湿树脂中所含水分的百分数。 含水率=(湿树脂质量-干树脂质量)/湿树脂质量 与树脂的类别、结构、酸碱性、交联度、交换容量、离子型态等
离子交换树脂及离子交换基本原理
第一节 离子交换树脂及其性能 第二节 离子交换基本原理 第三节 离子交换树脂层的工作过程 第四节 离子交换树脂的使用 第五节 离子交换树脂的变质、污染与复苏
一、离子交换树脂
组成: 单体:如苯乙烯、甲基丙烯酸。 交联剂:架桥,使聚合物构成网状结构,如二乙烯苯。 交换基团:具有活性离子的基团。 合成:高分子骨架的合成、交换基团的引入。 结构: 高分子骨架:交联的高分子聚合物。 离子交换基团:-SO3Na、-COOH、-N(CH3)3Cl、-N(CH3)2、 -N(CH3)2 孔:凝胶孔、毛细孔 书写: 固定离子:R 可交换离子: -SO3Na、-COOH、-N(CH3)3Cl、-N(CH3)2、 -N(CH3)2
弱酸性阳离子交换树脂: H+ > Fe2+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+
强碱性阴离子交换树脂: SO42->NO3->Cl->OH->F->HCO3->HSiO3-
弱酸性阴离子换树脂: OH-> SO42->NO3->Cl->HCO3->HSiO3-
化学性能
交换容量 单位质量或单位体积的树脂所能交换离子的摩尔数。表示离子交换树脂的交
化学性能 酸碱性、选择性、交换容量、热稳定性
物理性能
外观 颜色:组成不同,颜色各异,苯乙烯呈黄色。交联多
的、杂质多的颜色深些。 形状:球形,圆球率达90%以上,则水流阻力小。容
量大。 粒度 用有效粒径和均一系数表示。 粒度小,交换速度快,交换容量大,但压力损失大。 粒度要均匀,在0.3-1.2mm范围。
化学性能
热稳定性 表示受热作用下树脂保持理化性能不变的能力。 强碱性树脂:强碱基团受热分解,降低交换容量。 弱碱性树脂:弱碱基团受热发生脱落现象,稳定性较强碱性高。 强酸性树脂:最高使用温度为100-120℃,再高则发生脱落现象。 弱酸性树脂:稳定性更高一些,达200℃,且短时间内容量损失小。 热稳定性大小顺序为: 弱酸性>强酸性>弱碱性>Ⅰ型强碱性>Ⅱ型强碱性
离子交换树脂的分类
按活性基团的性质 按离子交换树脂的孔型
按单体的种类
阳离子交换树脂: 强酸性和弱酸性 阴离子交换树脂: 强碱性和弱碱性
螯合型 两性 氧化还原型
凝胶型 大孔型 等孔型*
苯乙烯 丙烯酸 酚醛
离子交换树脂的内部结构
凝胶型和大孔型树脂的物理性能比较
特性
普通凝胶型 离子交换树脂
平均孔径(润湿态)
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