离子交换树脂的组成和结构

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磁性离子树脂(MIEX)

磁性离子树脂(MIEX)

MIEX的技术特点
MIEX可去除的离子按强弱顺序排列如下: DOC 溶解性有机碳 Sulfate 硫酸盐 Iodide 碘化物 Nitrate 硝酸盐 Bromide 溴化物 Arsenic 砷 Chromium 铬 Nitrite 亚硝酸盐 Chloride 氯化物 Bromate 溴酸盐 Bicarbonate 重碳酸盐 Dihydrogen Phosphate 磷酸盐
MIEX的技术特点
(4)提高后续处理工艺的效率 应用MIEX© 技术作为预处理,可以大大改进后 续处理工艺的效率。如降低絮凝剂使用量,减少淤 泥产量,提高过滤效率等。 MIEX© 技术与活性炭结合使用去除异味时,可 大大减少其它污染物对活性炭的消耗,使活性炭可 以专一用来去除异味,从而大大减少活性炭的使用 量,保证最有效、经济地去除异味。 MIEX© 技术与膜结合是用,可以降低通过膜的 压力,减少反冲洗次数,延长膜的使用寿命。
MIEX的技术特点
(2)去除颜色、异味功能独特 MIEX© 技术对水的颜色的去除效果是其它水处 理技术所无法比拟的,经过MIEX© 技术处理后水 的气味和口感也大大改善。 (3)改善絮凝效果,降低处理后水的浊度 应用MIEX© 技术可以大大改善絮凝和沉降效果, 大大降低处理后水的浊度,降低水中藻的含量。在 蓝藻严重爆发的时候,MIEX© 技术对絮凝的改善 作用,提高絮凝过程去藻的效果,可有效防止后续 滤池的堵塞。
展望
MIEX是一种控制消毒副产物的新技术,其在澳 大利亚、美国和欧洲等地得到广泛应用。 目前MIEX技术在我国的研究还处于起步阶段, 对其机理和应用性研究还很少。未来,将主要针对 高藻和含溴水源水开展MIEX技术试验性研究。通 过对MIEX技术及其组合工艺的研究,以期解决藻 类有机物污染及预氧化和消毒引起的消毒副产物问 题;通过MIEX技术对Br的去除研究,以期控制臭 氧工艺中产生的BrO3及溴化消毒副产物的生成; 同时从效能和经济效益等角度综合考虑MIEX技术 对我国水体的适用性,为MIEX技术在国内的应用 提供技术支持和参考。

离子交换树脂原理

离子交换树脂原理

离子交换树脂原理一、离子交换树脂基础介绍离子交换树脂的全名称山分类名称、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。

阳离子树脂乂分为强酸性和弱酸性两类,阴离子树脂乂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,笫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毗唳系嫌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“X”号连接阿拉伯数字表示。

如D0UX7,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、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。

树脂的牌号多数由各制造厂或所在国自行规定。

离子交换树脂结构及交换原理

离子交换树脂结构及交换原理

一.氢型与钠型阳离子交换树脂是什么?氢型阳离子交换树脂(有时简称氢型树脂)是一种人造有机聚合物产品。

最常用的原料是:苯乙烯或丙烯酸(酯),先经过聚合反应生成具有三度空间立体网状结构的聚合物骨架(树脂母体),再于骨架上导入不同的「化学活性基」而成。

由于它的活性基,如磺酸基(-SO3H)、羧基(-COOH)等,都含有活性氢离子,可在水中解离出来,用于与其它阳离子进行交换,所以特别在阳离子树脂名称之前再冠上“氢型”两字,以与同一系统的“钠型”种类有所区别。

不过“钠型”可以利用强酸处理成为“氢型”,“氢型”也可以用氢氧化钠或食盐水溶液处理成为“钠型”,即二者可以互相转换。

氢型阳离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。

和其它离子交换树脂一般,常被制成颗粒状,外观看起来有些像鱼卵,粒径大约在0.3-1.2 mm之间,但大部分在0.4-0.6 mm范围内。

化学性质相当稳定,摸起来硬而有弹性,机械强度也足够承受相当压力,颜色由白色至近乎黑色都有,颜色浅时呈透明状,深时呈半透明状,都有光鲜亮丽的树脂光泽。

氢型阳离子交换树脂最常应用的地方,就是硬水的软化,即让硬水流过树脂层,把硬水中的硬度离子,如钙、镁等离子吸收在树脂中,就变成不带硬度离子的软水了,这也是阳离子交换树脂最初被制造的主要目的,但它在工业上应用没有「钠型」来的多,因为在软化过程中,它会直接释出氢离子,使水质呈酸性,可能会因此腐蚀相关金属设备。

依需要的不同,它也可以应用到水质预处理工艺中,用作软化水质及降低pH值之用。

二离子交换树脂的结构离子交换树脂的内部结构,如2.1所示。

由三部分组成,分别是:(1)高分子骨架由交联的高分子聚合物组成:(2)离子交换基团它连在高分子骨架上,带有可交换的离子(称为反离子)的离子型官能团或带有极性的非离子型官能团;(3)孔它是在干态和湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔(凝胶孔)和高分子结构之间的孔(毛细孔)。

在交联结构的高分子基体(骨架)上,以化学键结合着许多交换基团,这些交换基团也是由两部分组成:固定部分和活动部分。

离子交换树脂及原理课件ppt

离子交换树脂及原理课件ppt
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

离子交换树脂 ppt课件

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43
将经干燥的树脂置于2 L浓度为 l mol/L 的氢氧化钠乙醇溶液中,加热回流约10 h, 然后冷却过滤,用水和稀盐酸洗涤,再用水 洗涤数次,最后在100℃下干燥,即得成品。
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(3)强碱型阴离子交换树脂的制备
强碱型阴离子交换树脂主要以季胺基作为离子 交换基团,以聚苯乙烯作骨架。
制备方法是:将聚苯乙烯系白球进行氯甲基化, 然后利用苯环对位上的氯甲基的活泼氯,定量地与 各种胺进行胺基化反应。
37
强酸型阳离子交换树脂的制备实例: 将1 g BPO(过氧化二苯甲酰)溶于80 g苯乙
烯与20 g二乙烯基苯(纯度50%)的混合单体中。 搅拌下加入含有5 g明胶的500 mL去离子水中, 分散至所预计的粒度。从70℃逐步升温至95℃, 反应8~10 h,得球状共聚物。过滤、水洗后于 100~120℃下烘干。即成“白球”。
CH2 CH
NH2(C2H4NH)nH 二乙苯
CH2 CH CH2 CH CONH(C2H4NH)nH
CH2 CH
CH2O
CH2
CH CH2
CH CONH(C2H4N)n
CH3
CH2 CH
CH3
50
2、大孔型离子交换树脂
大孔型树脂的制备方法与凝胶型离子交换树脂基本相同。 重要的大孔型树脂仍以苯乙烯类为主。与离子交换树脂相比, 制备中有两个最大的不同之处:一是二乙烯基苯含量大大增 加,一般达85%以上;二是在制备中加入致孔剂。
1
一、发展概述
1935年英国的Adams和Holmes发表了关于酚 醛树脂和苯胺甲醛树脂的离子交换性能的工作报告, 开创了离子交换树脂领域,同时也开创了功能高分 子领域。
离子交换树脂是最早出现的功能高分子材料。

离子交换树脂制备纯净水的原理

离子交换树脂制备纯净水的原理

离子交换树脂制备纯净水的原理
离子交换树脂制备纯净水的原理是利用离子交换树脂的选择性吸附作用,去除水中的杂质离子,从而制备出纯净水。

离子交换树脂是一种具有离子交换功能的高分子材料,它通常由树脂母体和活性基团组成。

树脂母体通常是一种不溶于水的高分子材料,如苯乙烯、丙烯酸等。

活性基团则是能够与水中的杂质离子进行交换的化学基团,如磺酸基、羧基、氨基等。

在离子交换树脂制备纯净水的过程中,原水通过树脂层时,水中的杂质离子会与树脂上的活性基团发生离子交换反应,从而被吸附在树脂上。

而树脂上的氢离子或氢氧根离子则会与水中的杂质离子进行交换,从而使水得到净化。

当树脂上的活性基团被杂质离子饱和后,需要使用再生剂对树脂进行再生。

再生剂通常是一种强酸或强碱,它可以将树脂上吸附的杂质离子洗脱下来,从而使树脂恢复其离子交换功能。

需要注意的是,离子交换树脂制备纯净水的过程需要一定的时间和条件,如树脂的种类、树脂的用量、原水的水质、操作温度等。

同时,树脂在使用过程中也会逐渐失效,需要定期更换或再生。

苯乙烯-二乙烯基苯离子交换树脂

苯乙烯-二乙烯基苯离子交换树脂

《苯乙烯-二乙烯基苯离子交换树脂的应用与发展》1. 简介苯乙烯-二乙烯基苯离子交换树脂是一种聚合物材料,具有良好的离子交换性能和化学稳定性。

它广泛应用于水处理、电子工业、食品加工、制药等领域,并且在过去几十年中有了长足的发展。

2. 原理与结构这种离子交换树脂的结构特点是由苯乙烯和二乙烯基苯构成交联结构,通过交联反应形成均匀的三维网络结构。

这种结构使得树脂具有较大的比表面积和孔隙结构,有利于离子的吸附和交换。

3. 应用领域苯乙烯-二乙烯基苯离子交换树脂主要应用于水处理领域。

它可以用于软化水,去除水中的离子杂质,净化饮用水和工业用水。

在电子工业中,这种树脂也被广泛应用于电镀废水处理、超纯水制备等环节。

在食品加工和制药工业中,苯乙烯-二乙烯基苯离子交换树脂也有着重要的应用,用于食品酸碱调节和药品中间体的提取纯化等。

4. 发展趋势随着社会对水处理、环境保护和生产技术的要求日益提高,苯乙烯-二乙烯基苯离子交换树脂作为一种环保、高效的处理材料,将在未来得到更广泛的应用。

随着材料科学和化工技术的不断进步,相信苯乙烯-二乙烯基苯离子交换树脂的性能和应用领域还将有进一步的拓展和创新。

5. 个人观点与结语苯乙烯-二乙烯基苯离子交换树脂作为一种重要的功能材料,对于我们的生活和工业生产都具有着重要的意义。

它的发展与应用不仅能够改善水质,净化环境,提高生产效率,同时也为材料科学和化工技术的发展做出了重要的贡献。

在未来的发展中,我相信苯乙烯-二乙烯基苯离子交换树脂将会有更加广泛的应用和更高的效益,为人类社会的可持续发展做出更多的贡献。

这篇文章从苯乙烯-二乙烯基苯离子交换树脂的原理、结构、应用领域和发展趋势进行了全面评估,并进行了深入的探讨。

通过对其深度和广度的探讨,相信你已对这一主题有了更深入的理解。

希望这篇文章对你有所帮助,让你更全面、深刻和灵活地理解了苯乙烯-二乙烯基苯离子交换树脂的相关知识。

苯乙烯-二乙烯基苯离子交换树脂是一种非常重要且广泛应用的功能材料,由于其出色的离子交换性能和化学稳定性,在水处理、电子工业、食品加工和制药等领域中都得到了广泛应用。

阳离子交换树脂

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。

离子交换树脂概述

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

离子交换树脂的组成和结构

离子交换树脂的组成和结构

.
离子交换树脂的组成和结构
离子交换树脂是由高分子化合物制成的球状小颗粒,组成小球的高分子化合物具有三维立体交联的网络结构,称为骨架。

在骨架上连接了许多功能基团,它们具有可交换的离子,可以进行交换反应。

离子交换树脂包括三个部分:(1)高分子网状骨架(R);(2)连接在骨架上的固定活性基团(SO3-H+);(3)固定活性基团上的可交换离子(H+)。

可交换例子是活动的,又称活动离子。

而结合于骨架的则为固定离子。

活动例子和固定离子之间通过静电作用结合在一起。

网状骨架之间有许多空间,构成树脂的离子交换通道,固定活性基团也分布在此。

如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!
精品。

离子交换树脂

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。

离子交换树脂及原理

离子交换树脂及原理

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)
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。
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
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+

离子交换树脂的分类

离子交换树脂的分类

离子交换树脂的分类离子交换树脂是一种具有特殊功能的合成树脂,广泛应用于水处理、化学工业、食品加工等领域。

根据不同的分类方法,离子交换树脂可以分为以下几类:1.基质类型离子交换树脂的基质类型主要有吸附剂、交换剂和离子对调剂。

吸附剂是指具有高比表面积和多孔性的物质,如活性炭、沸石等,能够吸附水中的离子和有机物。

交换剂是一种具有交换功能的无机或有机固体,如磺酸型离子交换树脂、羧酸型离子交换树脂等,能够与水中的离子进行可逆交换。

离子对调剂是一种能够与水中的离子形成络合物的有机分子,如三乙烯二胺、二乙烯三胺等,能够与水中的离子形成稳定的络合物。

2.交联程度离子交换树脂的交联程度可以分为网状结构、纤维状结构和颗粒状结构。

网状结构是指树脂中分子链通过化学键连接成网状结构,具有较高的交联程度,能够提高树脂的机械强度和热稳定性。

纤维状结构是指树脂中分子链平行排列形成的纤维状结构,具有较高的比表面积和吸附能力。

颗粒状结构是指树脂中分子链呈球形或椭球形颗粒排列的结构,具有较好的渗透性和离子交换性能。

3.孔径大小离子交换树脂的孔径大小可以分为微孔、中孔和大孔。

微孔树脂具有较小的孔径和较高的比表面积,能够吸附和分离水中的小分子物质和有机物。

中孔树脂具有适中的孔径和比表面积,能够吸附和分离水中的中等分子物质和离子。

大孔树脂具有较大的孔径和比表面积,能够吸附和分离水中的大分子物质和悬浮物。

4.功能基离子交换树脂的功能基主要包括季铵基、苯酚基、酰胺基等。

季铵基是一种阳离子交换基团,能够与水中的阴离子进行交换。

苯酚基是一种阴离子交换基团,能够与水中的阳离子进行交换。

酰胺基是一种特殊的阴离子交换基团,能够与水中的阳离子进行选择性吸附和分离。

5.应用领域离子交换树脂广泛应用于水处理、化学工业、食品加工等领域。

在水处理领域,离子交换树脂可用于去除水中的离子、有机物、重金属等污染物,提高水质。

在化学工业领域,离子交换树脂可用于分离和纯化化学物质,制备高纯度产品。

强酸性阳离子交换树脂结构

强酸性阳离子交换树脂结构

强酸性阳离子交换树脂结构强酸性阳离子交换树脂一般指强酸性树脂,它是一种结构可控、功能多样的有机合成材料,由不同类型的阳离子交换型基体配制而成,具有高强度、柔软结构。

强酸性交换树脂具有良好的热稳定性、疏水性、抗渗性和耐温的性能,适用于各种阳离子的分离及处理,是少数表面活性剂中既可用于脱除金属离子,又可具有循环活性的一种新型表面活性剂。

一、强酸性交换树脂结构:1、基体结构:强酸性交换树脂由玻璃树脂、硅树脂、聚合物树脂等不同类型的阳离子交换型基体组成,具有高强度、柔软结构,能够有效地稳定其各种功能单元。

2、官能基:树脂中的官能基可包含分子量低的苯环酸(例如含三羧酸的芳香族酸)、中等分子量的芳环酸(例如含铵盐的乙烯基芳醛酸)、及苯磺酸类、苯二磺酸类离子。

3、配基:该交换树脂的配基有:氯离子、氢离子、硝酸根、磷酸根、氧离子等,他们作为位于基体中活性位点的固定极性配体,能够随着水介质中阳离子浓度的变化,来控制交换树脂的吸附良好性。

二、强酸性交换树脂特性:1、柔软性:强酸性阳离子交换树脂具有以柔软性为主要特性。

其稳定性,归功于其胺基官能团或卤素官能团的存在,有效地阻碍了团簇之间的过度结合,形成具有无限的弹性交流的状态,使得交换树脂具有柔软的特性。

2、热稳定性:由于其含有可溶解于热水中的氯离子,对抗温度较高的情况,强酸性交换树脂具有较高的热稳定性。

3、置换性:树脂中的多种官能基置换性强,它们可以置换出来后呈现结构稳定的有机分子,如有机硅、有机酸、醌、硫酸盐等,同时它还可以有效地吸收、除去金属离子。

4、抗渗性:强酸性阳离子交换树脂对水的抗渗性良好。

此外,由于其结构柔软,它的阻力也小,能够有效地抑制膜表面的生物结垢。

三、强酸性交换树脂应用:1、强酸性交换树脂可用于分离金属离子,如铝、铁、钙、钠等。

它是一种广泛应用于污水处理和工业废水处理的少数表面活性剂。

2、强酸性交换树脂还可用于建筑、化妆品、酒类饮料、采矿等行业,可以除去水溶液中的有害离子,防止水中漂浊物、水垢沉积,用于降解水质的凝聚性。

离子交换树脂知识详解

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。

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离子交换树脂的组成和结构
离子交换树脂是由高分子化合物制成的球状小颗粒,组成小球的高分子化
合物具有三维立体交联的网络结构,称为骨架。

在骨架上连接了许多功能基团,它们具有可交换的离子,可以进行交换反应。

离子交换树脂包括三个部分:(1)高分子网状骨架(R);(2)连接在骨架上的固定活性基团(SO3-H+);(3)固定活性基团上的可交换离子(H+)。

可交换例子是活动的,又称活动离子。

而结合于骨架的则为固定离子。

活动例子和固定离子之间通过静电作用结合在一起。

网状骨架之间有许多空间,构成树脂的离子交换通道,固定活性基团也分布在此。

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