离子交换树脂详解(经典之作)
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缺点：
1、纯化（交换）容量有一定的限制，水质会发生起 伏；
2、树脂会造成有机物的溶出； 3、树脂表面会有微生物的增殖； 4、树脂的崩解碎片会造成水中微粒的增加； 5、树脂的再生过程比较麻烦； 6、树脂再生时会产生药品（强酸、强碱）的废液污染。
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9ห้องสมุดไป่ตู้
2 离子交换树脂的基本类型
2.1按孔隙结构分类 2.2按树脂中化学活性基团的种类分类
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。
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15
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
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。
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4
1.2离子交换树脂的理化性质
离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。
大多数制成颗粒状，也有一些制成纤维状或粉状。 树脂颗粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 范围内，大部分在 0.4～0.6mm之间。
它们有较高的机械强度(坚牢性)，化学性质也很 稳定，在正常情况下有较长的使用寿命。
7
1.4离子交换树脂基体的组成
离子交换树脂的基体，制造原料主要有苯乙烯和丙烯 酸(酯)两大类。
苯乙烯系树脂是先使用的，丙烯酸系树脂则用得较后。
强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂
弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂
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8
1.5离子交换树脂的优缺点
优点：
1、无机离子的去除能力优良； 2、具再生能力； 3、装置简单。
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。
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17
2.2.4 弱碱性阴离子树脂
这类树脂含有弱碱性基团，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
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2
1 离子交换树脂的概念
1.1离子交换树脂的定义 1.2离子交换树脂的理化性质 1.3离子交换树脂的命名方式
1.4离子交换树脂基体的组成
1.5离子交换树脂基体的优缺点
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3
1 离子交换树脂的概念
1.1离子交换树脂的定义
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。
中性或酸性条件(如pH1～9)下工作。
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18
2.2.5离子树脂的转型
以上是树脂的四种基本类型。在实际使用上，常将这 些树脂转变为其他离子型式运行，以适应各种需要。
例如常将强酸性阳离子树脂与NaCl作用，转变为钠型 树脂再使用。工作时钠型树脂放出Na+，与溶液中的Ca2+、 Mg2+等阳离子交换吸附，除去这些离子。反应时没有放出 H+，可避免溶液pH下降和由此产生的副作用(如蔗糖转化 和设备腐蚀等)。
阿拉伯数字表示。
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6
1.3离子交换树脂的命名方式
D ¤△ ▼ × ■
D 大孔树脂在名称前加D ¤ 分类代号（阴、阳、酸、碱、强、弱） △ 骨架分类代号 ▼ 顺序号 × ■ 凝胶型树脂后加*并注明交联度
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。
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2.3按基体的种类分类
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10
2 离子交换树脂的基本类型
2.1按孔隙结构分类
离子交换树脂按孔隙结构分凝胶型和大 孔型两种。
凝胶型树脂
大孔型树脂
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11
2.1.1凝胶型树脂
凝胶型树脂的高分子骨架，在干燥的情况下内部没
有毛细孔。它在吸水时润胀，在大分子链节间形成很微 细的孔隙，通常称为显微孔。湿润树脂的平均孔径为
2～4nm(2×10－6 ～4×10－6mm)。
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12
2.1.2大孔型树脂
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。
大孔吸附树脂
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13
2.2按树脂中化学活性基团的种类分类
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。
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16
2.2.3强碱性阴离子树脂
这类树脂含有强碱性基团，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。
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5
1.3离子交换树脂的命名方式
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。
我国化工部规定，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。 第二位数字代表不同的骨架结构。 第三位数字为顺序号。 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
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19
2.3按基体的种类分类
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。
苯乙烯系树脂
丙烯酸系树脂
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20
3 离子交换树脂的工作原理
树脂在离子交换过程中 发生的化学反应
离子交换树脂简介
LGH 2010.2.24
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1
内容包括
1 离子交换树脂的概念 2离子交换树脂的基本类型 3离子交换树脂的工作原理 4离子交换树脂的使用方法 5离子交换树脂的污染处理及预防 6离子交换树脂的选择 7离子交换树脂储运的 注意事项 8 离子交换树脂的应用
按化学活性基团首先区分为阳离子树脂和 阴离子树脂两大类。
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。
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14
2.2.1强酸性阳离子树脂
这类树脂含有大量的强酸性基团，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
1、纯化（交换）容量有一定的限制，水质会发生起 伏；
2、树脂会造成有机物的溶出； 3、树脂表面会有微生物的增殖； 4、树脂的崩解碎片会造成水中微粒的增加； 5、树脂的再生过程比较麻烦； 6、树脂再生时会产生药品（强酸、强碱）的废液污染。
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2 离子交换树脂的基本类型
2.1按孔隙结构分类 2.2按树脂中化学活性基团的种类分类
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。
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15
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
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。
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4
1.2离子交换树脂的理化性质
离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。
大多数制成颗粒状，也有一些制成纤维状或粉状。 树脂颗粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 范围内，大部分在 0.4～0.6mm之间。
它们有较高的机械强度(坚牢性)，化学性质也很 稳定，在正常情况下有较长的使用寿命。
7
1.4离子交换树脂基体的组成
离子交换树脂的基体，制造原料主要有苯乙烯和丙烯 酸(酯)两大类。
苯乙烯系树脂是先使用的，丙烯酸系树脂则用得较后。
强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂
弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂
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8
1.5离子交换树脂的优缺点
优点：
1、无机离子的去除能力优良； 2、具再生能力； 3、装置简单。
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。
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17
2.2.4 弱碱性阴离子树脂
这类树脂含有弱碱性基团，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
优秀课件，精彩无限！
2
1 离子交换树脂的概念
1.1离子交换树脂的定义 1.2离子交换树脂的理化性质 1.3离子交换树脂的命名方式
1.4离子交换树脂基体的组成
1.5离子交换树脂基体的优缺点
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3
1 离子交换树脂的概念
1.1离子交换树脂的定义
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。
中性或酸性条件(如pH1～9)下工作。
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18
2.2.5离子树脂的转型
以上是树脂的四种基本类型。在实际使用上，常将这 些树脂转变为其他离子型式运行，以适应各种需要。
例如常将强酸性阳离子树脂与NaCl作用，转变为钠型 树脂再使用。工作时钠型树脂放出Na+，与溶液中的Ca2+、 Mg2+等阳离子交换吸附，除去这些离子。反应时没有放出 H+，可避免溶液pH下降和由此产生的副作用(如蔗糖转化 和设备腐蚀等)。
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6
1.3离子交换树脂的命名方式
D ¤△ ▼ × ■
D 大孔树脂在名称前加D ¤ 分类代号（阴、阳、酸、碱、强、弱） △ 骨架分类代号 ▼ 顺序号 × ■ 凝胶型树脂后加*并注明交联度
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。
优秀课件，精彩无限！
2.3按基体的种类分类
优秀课件，精彩无限！
10
2 离子交换树脂的基本类型
2.1按孔隙结构分类
离子交换树脂按孔隙结构分凝胶型和大 孔型两种。
凝胶型树脂
大孔型树脂
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11
2.1.1凝胶型树脂
凝胶型树脂的高分子骨架，在干燥的情况下内部没
有毛细孔。它在吸水时润胀，在大分子链节间形成很微 细的孔隙，通常称为显微孔。湿润树脂的平均孔径为
2～4nm(2×10－6 ～4×10－6mm)。
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12
2.1.2大孔型树脂
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。
大孔吸附树脂
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13
2.2按树脂中化学活性基团的种类分类
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。
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16
2.2.3强碱性阴离子树脂
这类树脂含有强碱性基团，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。
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5
1.3离子交换树脂的命名方式
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。
我国化工部规定，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。 第二位数字代表不同的骨架结构。 第三位数字为顺序号。 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
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19
2.3按基体的种类分类
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。
苯乙烯系树脂
丙烯酸系树脂
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20
3 离子交换树脂的工作原理
树脂在离子交换过程中 发生的化学反应
离子交换树脂简介
LGH 2010.2.24
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1
内容包括
1 离子交换树脂的概念 2离子交换树脂的基本类型 3离子交换树脂的工作原理 4离子交换树脂的使用方法 5离子交换树脂的污染处理及预防 6离子交换树脂的选择 7离子交换树脂储运的 注意事项 8 离子交换树脂的应用
按化学活性基团首先区分为阳离子树脂和 阴离子树脂两大类。
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。
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14
2.2.1强酸性阳离子树脂
这类树脂含有大量的强酸性基团，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