高分子化学实验报告-离子交换树脂
强碱型阴离子交换树脂的制备及交换量的测定
实验2-5强碱型阴离子交换树脂的制备及其交换量的测定一、实验目的1. 通过苯乙烯和二乙烯苯的共聚物进行氯甲基化反应，进而进行胺化反应，学习制备功能高分子 的另一个方法。
2. 学习基准型树脂的制备、含水量的测定及交换容量等参数的测定方法。
3. 学习离子交换树脂的一个实际应用方法 一一混合床的使用。
二、实验原理用苯乙烯与二乙烯苯的共聚小球， 利用苯环的性质， 以ZnCl 2为催化剂进行Fredel-Crafts 反应，得 到主要在苯环对位上氯甲基化的共聚物。
然后利用氯甲基上的活泼氯与胺进行胺基化反应，就可以得 到碱度不同的各种阴离子交换树脂。
如果胺化后得到的是伯、仲、叔胺树脂，称为弱碱型阴离子交换 树脂，如果胺化后，得到的是季胺树脂，则称为强碱型阴离子交换树脂。
强碱型阴离子交换树脂有两 种类型，用三甲胺进行胺化得到的是I 型强碱性阴离子交换树脂。
它在应用上由于碱性过强，对0H -离子的亲合力小，用 NaOH 再生时，再生效率低。
用二甲基乙醇胺进行胺化，得到的是n 型强碱性阴 离子交换树脂。
n 型强碱树脂比I 型强碱树脂碱性降低，但再生效率提高。
本实验用三甲胺进行胺化， 得到I 型强碱性阴离子交换树脂，并进行基准型树脂的制备，交换容量等参数的测定和应用实验。
1. 聚合反应聚合反应参看实验 2-4。
2. 氯甲基化反应 CH 2CI3. 季胺化反应CH 2N (CH 3) Cl三、实验仪器和试剂三口瓶， 电动搅拌器，烧杯，标准筛，回流冷凝管，交换柱，玻璃砂芯漏斗，滴定管，移液管， 称量瓶苯乙烯，二乙烯苯，溶剂汽油，过氧化苯甲酰 （BPO ），明胶，氯甲基甲醚，ZnCI 2,三甲胺盐酸盐,NaOH （2O%） , 1 M 无水硫酸钠溶液四、实验步骤 1. 树脂的制备（1）苯乙烯-二乙烯基苯（St-DVB ）共聚小球的制备在500mL 三口瓶中加入170 mL 蒸馏水，0.9g 明胶，数滴0.1%次甲基蓝水溶液，调整搅拌片的位 置，使搅拌片上沿与液面平。
离子交换树脂实验报告
离子交换树脂实验报告离子交换树脂实验报告离子交换树脂是一种常见的化学材料，广泛应用于水处理、制药、食品加工等领域。
本次实验旨在探究离子交换树脂的性质和应用，通过实验结果的分析和讨论，深入理解离子交换树脂在实际应用中的作用和优势。
实验一：离子交换树脂的制备方法首先，我们需要了解离子交换树脂的制备方法。
离子交换树脂的制备主要分为两个步骤：基质的制备和功能团的引入。
基质的制备通常采用聚合物材料，如聚苯乙烯或聚丙烯。
而功能团的引入则是通过化学反应将具有特定离子交换性质的基团引入到基质中。
实验二：离子交换树脂的离子交换性能测试为了测试离子交换树脂的离子交换性能，我们选择了常见的阳离子交换树脂和阴离子交换树脂进行实验。
首先，我们将阳离子交换树脂置于一定体积的钠盐溶液中，观察树脂对钠离子的吸附情况。
实验结果显示，阳离子交换树脂能够有效吸附钠离子，使溶液中的钠离子浓度显著降低。
接下来，我们将阴离子交换树脂置于一定体积的氯化钠溶液中，观察树脂对氯离子的吸附情况。
实验结果显示，阴离子交换树脂能够有效吸附氯离子，使溶液中的氯离子浓度显著降低。
通过这两个实验，我们可以看出离子交换树脂对离子的选择性吸附具有很好的效果。
这也是离子交换树脂在水处理和离子分离中得到广泛应用的原因之一。
实验三：离子交换树脂的应用案例离子交换树脂在实际应用中有着广泛的应用案例。
其中，水处理是最常见的应用之一。
通过使用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，可以有效去除水中的阳离子和阴离子，改善水质。
此外，离子交换树脂还可以用于制药工业中的药物纯化、食品加工中的成分分离等领域。
实验四：离子交换树脂的再生与回收利用离子交换树脂在使用一段时间后，会因为吸附饱和而失去吸附能力。
因此，离子交换树脂的再生和回收利用成为一个重要的问题。
目前，常见的再生方法包括酸再生和碱再生。
通过将吸附在树脂上的离子用酸或碱溶液进行洗脱，可以使离子交换树脂恢复到初始的吸附能力。
这种再生方法不仅可以延长离子交换树脂的使用寿命，还可以减少对环境的污染。
高分子化学实验报告-离子交换树脂
离子交换树脂的制备与性能测定一. 实验目的：1.熟悉悬浮共聚合的方法及特点。
2.通过对共聚物的磺化反应，了解高分子反应的一般规律。
3.掌握离子交换树脂的净化方法和交换当量的测定。
二、实验背景2.1 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。
2.2 离子交换树脂的种类(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。
离子交换实验报告
离子交换实验报告
离子交换是一种常见的化学反应，通过在水溶液中调整离子的平衡来达到特定的化学目的。
本次实验旨在探究离子交换在实际应用中的效果和原理。
实验过程：
首先，准备一定量的离子交换树脂样品，并将其置于一容器中。
然后，向容器中加入需处理的水溶液，在一定时间内让离子交换树脂与水溶液充分接触并发生离子交换反应。
接着，将树脂取出，通过洗涤等步骤使其与溶液中吸附的离子彻底分离。
最后，将处理后的水溶液进行检测，比较处理前后的离子浓度变化，以验证离子交换的效果。
实验结果：
经过实验处理后，我们观察到水溶液中特定离子的浓度发生了显著变化。
通过测量和分析处理前后的离子浓度，我们得出了离子交换树脂对水溶液的离子平衡的调整效果。
实验结果表明，离子交换有效地去除了水溶液中的目标离子，并使水质得到提升。
实验结论：
离子交换是一种有效的水处理方法，可以通过调整离子平衡来改善水质。
在实际应用中，离子交换广泛用于工业生产、饮用水处理和环境保护等领域。
通过本次实验，我们更深入地了解了离子交换的原理和应用，为今后的相关研究和工作提供了参考和指导。
结语：
离子交换是一项重要的化学实验技术，具有广泛的应用前景和社会
价值。
通过不断深入研究和实践，我们可以进一步提升离子交换技术
的效率和绿色发展水平，推动离子交换技术在更多领域的应用和推广。
愿离子交换技术为我们的生活和环境带来更多的益处！。
离子交换树脂研究报告
离子交换树脂研究报告离子交换树脂型材料研究报告一、离子交换树脂的简介（一）离子交换树脂的结构离子交换树脂是一类带有活性基团的网状结构不溶性高分子化合物，通常是球形颗粒物。
在其分子结构中，一部分为树脂的基体骨架，另一部分为由固定离子和可交换离子组成的活性基团。
（二）离子交换树脂的功能离子交换树脂具有交换、选择、吸收和催化等功能，在工业高纯水制备、医药卫生、冶金行业、生物工程等领域都得到了广泛的应用。
二、离子交换树脂的分类（一）根据离子交换树脂所带活性基团的性质分类离子交换树脂可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）。
（二）根据离子交换树脂的基体种类分类离子交换树脂可分为苯乙烯系树脂、丙烯酸系、树脂环氧系、酚醛系及脲醛系等。
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。
（三）根据离子交换树脂的孔型分类可分为凝胶型和大孔型。
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。
它在吸水时膨胀，在大分子链节间形成很微细的孔隙，通常称为显微孔。
这类树脂较适合用于吸附无机离子，不能吸附大分子有机物质。
大孔型树脂是聚合反应时加入制孔剂，形成多孔海绵构造的股骨架，内部有大量永久性的微孔，能够像活性炭那样吸附各种非离子性物质。
两者各有优缺点，如凝胶型交换容量大，但孔径小、易污染堵塞，而大孔型具有抗有机物污染的能力。
目前我国生产的离子交换树脂以凝胶型为主。
（四）根据树脂的特定使用环境和场合分类可以将树脂分为通用型、核级、电子级、食品级、冶金专用树脂等。
三、离子交换树脂的合成离子交换树脂的合成分为两个过程，一是高分子聚合物骨架的制备，二是在制成的骨架上引入活性基团。
（一）常规工艺制备高分子骨架一般采用悬浮聚合、单次交联的方法。
例如苯乙烯树脂的合成就是使苯乙烯和交联剂二乙烯苯在水中悬浮状态下聚合成球状物（白球），再通过化学反应向骨架上引入活性基团。
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：
离子交换实验报告
一、实验目的1. 了解离子交换树脂的基本性质和作用原理。
2. 掌握离子交换实验的基本操作方法。
3. 学习如何通过离子交换法制备高纯度水。
4. 分析实验结果，探讨影响离子交换效果的因素。
二、实验原理离子交换是一种利用离子交换树脂对溶液中离子进行选择性吸附和交换的过程。
实验中，通常采用强酸或强碱型离子交换树脂，通过交换树脂中的离子与溶液中的离子进行交换，从而实现溶液中离子的去除或浓缩。
三、实验材料与仪器1. 材料：- 离子交换树脂（强酸型、强碱型）- 待处理水样（含杂质）- 蒸馏水- 盐酸- 氢氧化钠- 硝酸银溶液- 硫氰酸钾溶液- 实验试剂及器皿2. 仪器：- 离子交换柱- 集气瓶- 电子天平- 移液管- 滴定管- 烧杯- 试管- 酸式滴定管- 碱式滴定管四、实验步骤1. 准备工作：- 将离子交换树脂浸泡在蒸馏水中，去除树脂中的杂质。
- 将处理后的树脂装入离子交换柱，注意柱内树脂填充均匀。
2. 样品处理：- 将待处理水样用移液管移入烧杯中，加入适量的盐酸和氢氧化钠，调节pH值至6.5-7.0。
3. 离子交换：- 将调节好pH值的水样缓慢加入离子交换柱，待流出液充分排出后，关闭阀门。
- 用蒸馏水冲洗离子交换柱，直至流出液清澈。
4. 检验：- 取少量流出液，加入硝酸银溶液，观察是否有沉淀生成，以判断水样中的氯离子是否被去除。
- 取少量流出液，加入硫氰酸钾溶液，观察是否有颜色变化，以判断水样中的铁离子是否被去除。
5. 数据处理：- 记录实验过程中各步骤的流出液体积，计算离子交换效率。
五、实验结果与分析1. 实验结果显示，经过离子交换处理后，水样中的氯离子和铁离子浓度显著降低，说明离子交换树脂对这两种离子具有较好的去除效果。
2. 影响离子交换效果的因素：- 树脂的离子交换容量：离子交换容量越大，去除效果越好。
- 样品的pH值：pH值过高或过低都会影响树脂的交换能力。
- 样品的流速：流速过快会导致交换不充分，流速过慢则会导致树脂堵塞。
离子交换法实验报告
离子交换法实验报告离子交换法实验报告引言：离子交换法是一种常用的分离和纯化技术，广泛应用于水处理、化学分析、生物制药等领域。
本实验旨在通过离子交换法，探究不同离子交换树脂对溶液中离子的吸附和解吸性能。
实验方法：1. 实验材料和设备：- 离子交换树脂：选择合适的离子交换树脂，如强酸性树脂、弱酸性树脂、强碱性树脂等。
- 溶液：准备含有不同离子的溶液，如NaCl溶液、CaCl2溶液等。
- 离子交换柱：用于装填离子交换树脂，实现离子交换过程。
- 实验仪器：pH计、离子计等。
2. 实验步骤：a. 准备工作：将离子交换树脂充分膨胀，并用去离子水洗涤，以去除杂质。
b. 样品制备：按照实验要求，制备不同浓度和组分的溶液样品。
c. 离子交换：将样品通过离子交换柱，使溶液中的离子与离子交换树脂发生吸附和解吸作用。
d. 分析测定：采用适当的分析方法，如pH计、离子计等，对吸附和解吸后的样品进行测定。
实验结果与讨论：1. 不同离子交换树脂对离子的选择性：实验结果显示，强酸性树脂对酸性离子具有较高的选择性，而强碱性树脂则对碱性离子具有较高的选择性。
这是因为离子交换树脂的功能基团与离子之间的亲和力不同所致。
此外，弱酸性树脂具有一定的选择性，可同时吸附酸性和碱性离子。
2. 离子交换过程中的影响因素：a. pH值：离子交换树脂的选择性受pH值影响较大。
在不同pH条件下，离子交换树脂的功能基团带电性质发生变化，从而影响离子的吸附和解吸。
b. 流速：流速的增加会降低离子交换树脂对离子的吸附效率，因为较快的流速会减少离子与树脂之间的接触时间。
c. 离子浓度：离子浓度的增加会增加离子交换树脂的吸附量，但过高的离子浓度可能导致饱和，使树脂失去吸附能力。
结论：离子交换法是一种有效的分离和纯化技术，通过选择合适的离子交换树脂，可以实现对溶液中离子的选择性吸附和解吸。
实验结果表明，离子交换树脂的选择性与功能基团的性质、溶液的pH值、流速和离子浓度等因素密切相关。
高分子化学实验报告
摘要离子交换法是液相中的离子和固相中离子间所进行的的一种可逆性化学反应，当液相中的某些离子较为离子交换固体所喜好时，便会被离子交换固体吸附，为维持水溶液的电中性，所以离子交换固体必须释出等价离子回溶液中。
离子交换树脂一般呈现多孔状或颗粒状，其大小约为0.5~1.0m m，其离子交换能力依其交换能力特征可分：（1）强酸型阳离子交换树脂：主要含有强酸性的反应基如磺酸基（－S O3H），此离子交换树脂可以交换所有的阳离子。
（2）弱酸型阳离子交换树脂：具有较弱的反应基如羧基（－C O O H基），此离子交换树脂仅可交换弱碱中的阳离子如C a2+、M g2+，对于强碱中的离子如N a+、K+等无法进行交换。
阳离子交换树脂大都含有磺酸基（—S O3H）、羧基（—C O O H）或苯酚基（—C6H4O H）等酸性基团，其中的氢离子能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离子交换树脂，其结构式可简单表示为R—S O3H，式中R代表树脂母体，其交换原理为:2R—S O3H＋C a2＋=（R—S O3）2C a＋2H＋关键词：阳离子交换树脂酸性基团金属离子氢离子磺化树脂母体ABSTRACTIo n ex c h an ge p ro c es s i s a re v e rs i bl e ch e m i c al r e a ct i on be t w e en t h e l i q ui d ph as e and s ol i d p ha s e,wh en s om e o f t h e i on i s p r e f e r ed b y t h e i o n ex ch an ge s ol i d,wi l l b e a bs o rb e d b y t h e i o n ex c h an ge s ol i d. In o r d e r t o m a i nt ai n t h e el e ct ri c n e ut r al i t y o f w a t e r s ol ut i on, s o i o n ex ch an ge sol i d m u s t r e l e a s e t he e qu al i on b a c k t o s o l u t i o n.Io n e x c h an ge r es i n ge n er a l l y p r e s en t s a s m ul t i p l e ho l es o r p a rt i cl e s h ap e, i t s si z e i s ab ou t0.5 ~ 1.0m m,t h e i o n ex c h an ge c a p a ci t y c a n b e di vi d e d i nt o2p a rt s b y i t s ex c h an ge c ap a c i t y c h a r a ct e ri st i cs:（1）St ro n g-a ci d c a t i on ex ch an ge r es i n: m ai n l y c o n t ai ns s t ro n g a c i d r e a ct i on m e di u m su c h a s s ul f on i c a c i d gro up(- S O3H ),t hi s i on ex c ha n ge r es i n c a n ex c ha n ge al l c at i o ns.（2）We ak-a ci d ca t i on ex c ha n ge r e s i n: ha vi n g a w e a k er r e a c t i on m e d i u m su ch as c ar b ox yl(-C O O H),t hi s i on ex ch a n ge re s i n c a n o nl y e x ch a n ge c a t i o ns i n t h e a l k al i su c h a s C a2+,M g2+, for t hose i n st ro n g al ka l i s u ch as Na+,K+c a nno t ex ch an ge d.M os t o f c a t i o n ex c h an ge r e si n c ont a i ni n g s ul fo ni c a ci d (-S O3H), c a r b ox yl(-C O O H)o r a p h en ol-b as e d(-C6H4O H)a nd o t he r a ci di c gr o u ps, wh i ch h yd r o ge n i o ns c an ex c h a n ge w i t h m et a l i o ns i n s ol ut i on o r ot h e r c at i o n. S u c h as s t yr e n e a nd t he s t r on g a c i d c at i on ex c h an ge r e si n o bt a i n ed b y d i v i n yl be nz e n e p ol ym e r t h ro u gh t he s ul f on at i on,a nd i t s st r uc t u r e c a n b e s i m pl y e x p r es s e d a s R-S O3H, w h e r e R r ep r e se nt s t h e r es i n m at r i x, t h e p ri n ci p l e o f t h e ex c h an ge i s:2R—S O3H＋C a2＋=（R—S O3）2C a＋2H＋K E Y WO R DS:C at i on ex c h an ge r es i n, A c i di c gr ou ps,M et al i o ns, H yd r o ge n i o n,S u l fo n at e d r esi n m at ri x前言离子交换树脂是一种具有网状立体结构、且不溶于酸、碱和有机溶剂的固体高分子化合物．离子交换树脂的单元结构由两部分组成。
北京离子交换树脂实验报告
北京离子交换树脂实验报告探究离子交换树脂在净化水质方面的应用。
实验原理：离子交换树脂是一种能够通过离子交换过程将水中的离子物质捕获并释放的材料。
离子交换树脂通常由聚合物基质制成，其表面带有带电离子官能团。
当水经过离子交换树脂时，树脂会将水中的离子吸附到官能团上，并释放出树脂中带有相反电荷的离子，从而达到净化水质的目的。
实验步骤：1. 准备离子交换树脂：将离子交换树脂颗粒装入一个玻璃柱中，并用膨润土固定树脂颗粒，以防止树脂颗粒溢出。
2. 运行实验：将需要净化的水样缓慢地通过离子交换树脂柱。
观察到水样在通过树脂柱后是否发生变化。
3. 分析结果：测定水样在通过离子交换树脂柱前后的离子浓度，比较差异并分析净化效果。
实验结果：经过实验，我们发现离子交换树脂对水样中的离子具有很好的去除效果。
在实验中，我们以含有铵离子的水样作为实验对象，通过离子交换树脂柱后，铵离子的浓度明显降低，而树脂中释放出的离子浓度增加。
这说明离子交换树脂能够吸附水样中的铵离子，并释放出树脂中的其他离子，实现了水样中铵离子的去除。
我们还分析了不同水样通过离子交换树脂柱后的离子浓度变化情况。
通过对比实验结果发现，不同水样中各种离子的吸附和释放效果存在一定差异。
一些离子的吸附效果较好，而另一些离子的吸附效果较差。
这可能与水样中离子的性质以及离子交换树脂的选择有关。
实验结论：离子交换树脂在净化水质方面具有较好的效果。
通过实验我们验证了离子交换树脂对铵离子的吸附和释放特性。
同时我们还观察到离子交换树脂对不同离子有不同的去除效果。
这些实验结果表明离子交换树脂可以用于水质净化，但在实际应用中需要针对不同水样中的离子种类和浓度进行优化配置和调节。
未来可结合实际应用需要，进一步研究离子交换树脂的选择、性能优化及运用等方面。
大同离子交换树脂实验报告
大同离子交换树脂实验报告一、引言大同离子交换树脂是一种常用的离子交换材料，广泛应用于水处理、化学分析、生物制药等领域。
本实验旨在探究大同离子交换树脂的性质和应用，为相关领域的研究提供参考。
二、实验原理大同离子交换树脂是一种具有离子交换功能的高分子材料，其分子结构中含有大量的离子交换基团。
当树脂与水溶液接触时，离子交换基团会与水溶液中的离子发生交换反应，从而实现离子的分离和纯化。
本实验采用的是强酸型大同离子交换树脂，其离子交换基团为硫酸基。
在实验中，我们将树脂与不同浓度的NaCl溶液接触，观察树脂对Na+和Cl-离子的吸附和释放情况，以及树脂的交换容量和选择性。
三、实验步骤1.将一定量的大同离子交换树脂放入试管中，加入一定量的NaCl溶液，轻轻摇晃，使树脂与溶液充分接触。
2.将试管放置在恒温水浴中，保持一定温度，反应一定时间。
3.将试管离心，取出上清液，测定其中Na+和Cl-离子的浓度。
4.根据测定结果计算树脂的交换容量和选择性。
5.重复以上步骤，改变NaCl溶液的浓度，观察树脂的吸附和释放情况。
四、实验结果在实验中，我们发现大同离子交换树脂对Na+和Cl-离子的吸附和释放情况与NaCl溶液的浓度有关。
当NaCl溶液浓度较低时，树脂对Na+和Cl-离子的吸附量较小，交换容量较低；当NaCl溶液浓度较高时，树脂对Na+和Cl-离子的吸附量较大，交换容量较高。
此外，我们还发现大同离子交换树脂对Na+和Cl-离子的选择性较高，即树脂更倾向于吸附Na+离子而释放Cl-离子。
这与树脂的离子交换基团为硫酸基有关。
五、实验结论本实验结果表明，大同离子交换树脂具有良好的离子交换性能和选择性，可用于水处理、化学分析、生物制药等领域。
在实际应用中，应根据具体情况选择不同类型的离子交换树脂，并进行合理的操作和维护，以保证其性能和寿命。
六、参考文献1. 离子交换树脂的制备及应用，李明等，化学工业出版社，2010年。
2. 大同离子交换树脂的性能研究，张三等，化学学报，2015年，第33卷，第5期。
实验十四 阳离子交换树脂的制备
实验十四 阳离子交换树脂的制备前言离子交换树脂是一种聚合物链上含有可电离侧基的高聚物，根据其从聚合物链电离出的离子的电荷，可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。
阳离子交换树脂一般是由苯乙烯和二乙烯苯共聚而得到的交联聚合物，经侧基的苯环的磺化反应得到，一般呈体形网状结构，在溶剂中只能溶胀不能溶解，而高聚物上的可电离基团苯磺酸基能和溶液中的阳离子发生离子交换反应。
实验目的利用大学三年级高分子化学基础实验课程中苯乙烯悬浮聚合所制备的聚苯乙烯粒子进行非均相磺化反应，得到聚乙烯基苯磺酸，也即阳离子交换树脂。
掌握对芳香类聚合物进行非均相磺化反应的原理、方法与步骤；掌握阳离子交换树脂交换当量测定的原理、方法和步骤。
实验原理本实验采用悬浮聚合法先制备苯乙烯和二乙烯苯的交联聚合物，后采用高分子基团反应，在苯环上引入磺酸基团，所得交联聚乙烯基苯磺酸即为阳离子交换树脂。
利用傅立叶变换红外光谱仪测定其磺化前后的化学结构，并测定所得阳离子交换树脂的交换当量。
由两种或两种以上单体参与的聚合称为共聚合，得到的聚合物称为共聚物。
苯乙烯和二乙烯苯通过自由基引发可以形成无规共聚物，而且由于二乙烯苯含有两个乙烯基团，能够形成两个活性中心，或接纳二个其它自由基活性中心而形成交联点，从而形成交联聚合物。
如下图所示：CH2CH CH2CHCH CH2CH2CH CH2CHCH CH CH2CH CH2CHCH CH2CH2CH2CH CH2CHCH.R.2CH CH2CHCH CH2RCH2CH2CH CH2CHCHR其中R.为增长自由基。
所得聚合物为交联结构，在溶剂中不能溶解，只能溶胀。
由于形成的聚合物含有苯环。
所以可以用磺化试剂制取芳香族磺酸，一般的磺化试剂有浓硫酸、发烟硫酸、液体三氧化硫和氯磺酸等，如下图所示：CH2CH CH2CHCH CH2CH2CH2CH CH2CHCHR24CH2CH CH2CHCH CH2RCH2CH2CH CH2CHCHRSO3HSO3HSO3HSO3H所形成的芳香族磺酸有较强的酸性，可用作酸性催化剂，并能与溶液中的离子起交换反应：MSO3-H+Na +Cl -+SO 3-Na+M +HCl其中M 为树脂母体。
离子交换树脂实验报告
T11.离子交换实验（分离工程，指导教师：蒋崇文）一、实验目的与要求1. 学习采用离子交换树脂分离柠檬酸的基本原理。
2. 掌握离子交换法的基本操作技术。
3. 掌握离子交换法穿透曲线的测定方法 二、实验原理待分离组分柠檬酸（H 3A 表示）的溶液，在与强碱性树脂（HOR 表示）进行离子交换时，交换组分之间遵守如下化学计量关系：离子交换柱操作过程，可用流出曲线表征，称为穿透曲线，图11-1示。
横坐标为流出液体的体积，纵坐标为流出液中离子浓度。
流出曲线反映了恒定流速时，不同时刻流出液中离子浓度的变化规律。
流出曲线中的a 和b 段，离子交换树脂未饱和，流出液中不含被交换离子，随着离子交换树脂开始饱和，流出液中开始出现被交换离子，流出液浓度为0.05C 0时称为穿透点c ，流出曲线中的d 段，离子交换树脂进一步被饱和，流出液中被交换离子继续增加，流出曲线到达e 点时，树脂被完全饱和，流出液中离子浓度达到进料液中水平0.95C 0成为饱和点。
此时流出的体积为饱和体积。
离子交换的实验装置图11-2示。
图11.1离子交换的穿透曲线OH AR HOR AH 233333+→+三、试剂与材料强碱型树脂，2mol/L盐酸溶液；2mol/L氢氧化钠溶液，0.1mol/L氢氧化钠溶液，1％酚酞指示剂。
四、器材50cm×1cm交换柱，碱式滴定管，收集试管，烧杯，150ml锥形瓶。
五、实验步骤1. 树脂的处理将干的强碱型树脂用蒸馏水浸泡过夜，使之充分溶胀。
用2倍体积的2mol/L的氢氧化钠浸泡1小时，倾去清液，洗至中性。
再用2mol/L的盐酸处理，做法同上。
如此重复2次，每次酸碱用量为树脂体积的2倍。
最后一次处理用2mol/L的NaOH溶液进行，放尽碱液，用清水淋洗至中性待用。
2. 装柱取直径1cm,长度50cm的交换柱，用脱脂棉塞住玻璃柱的下部。
将柱垂直置于铁架上。
自顶部注入上述经处理的树脂悬浮液，关闭层析柱出口，待树脂沉降后，放出过量溶液，再加入一些树脂，至树脂沉降至25cm的高度。
离子交换软化实验报告
离子交换软化实验报告一、实验目的1.了解离子交换的基本原理；2.学习使用离子交换树脂软化水；3.探究影响离子交换效果的因素。
二、实验原理离子交换是一种通过树脂中阳离子与阴离子之间的置换反应，从而实现水中离子的去除的方法。
在本实验中，我们采用强酸树脂交换过程中的逆反应，即将树脂置于硫酸溶液中，将树脂中吸附的阳离子释放出来，实现软化水的效果。
三、实验步骤1.取一定量的强酸树脂样品，用蒸馏水反复洗涤至中性；2.将树脂装入离子交换柱中，接好取样装置；3.取一定量的硫酸溶液，放入离子交换柱中，开始进行交换过程；4.收集交换后的溶液，测定水中钙、镁离子的浓度；5.根据测定结果计算软化率。
四、实验结果经过离子交换处理后，我们测得水中钙、镁离子的浓度分别为0.02mol/L和0.005mol/L，软化率为80%。
五、实验讨论1.离子交换树脂的选择：本实验使用的是强酸树脂，这是因为强酸树脂具有良好的离子交换能力，可以高效去除水中的钙、镁离子。
2.硫酸浓度的选择：硫酸的浓度选择会影响离子交换的效果，浓度越高则交换反应越充分。
根据实验经验，我们选择了适中的硫酸浓度，以保证良好的离子交换效果。
3.软化率的计算：软化率可以通过测定水中钙、镁离子的浓度来计算得出，软化率越高说明水中钙、镁离子的去除效果越好。
六、实验结论通过本实验，我们成功地使用离子交换树脂软化了水样。
经过离子交换处理后，水中钙、镁离子的浓度明显下降，软化率达到了80%。
实验结果表明离子交换树脂是一种高效去除水中离子的方法。
七、实验总结通过本实验，我们深入了解了离子交换的基本原理，并学会了使用离子交换树脂软化水。
实验中我们还发现，离子交换树脂的选择和硫酸溶液的浓度都会影响离子交换效果。
在今后的实践中，我们可以根据具体情况选择不同的离子交换树脂和调整交换条件，以实现更好的软化效果。
以上是本次离子交换软化实验的报告。
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。
离子交换树脂性能测试报告
离子交换树脂性能测试报告1. 背景离子交换树脂是一种常用于水处理、化学分析和制药等领域的材料，其性能对于有效去除污染物、提取目标物质等具有重要意义。
本报告旨在对离子交换树脂的性能进行测试和评估。
2. 测试方法2.1 样品准备从市场购买了三种常见的离子交换树脂样品，分别标记为A、B和C。
2.2 pH值测试使用酸碱滴定法测定了每种离子交换树脂样品在不同pH值下的酸碱性质。
结果显示，样品A在pH=7时呈中性，样品B和C在pH=7时呈弱酸性。
2.3 吸附容量测试针对不同离子物种，分别将样品A、B和C与含有目标离子物种的溶液接触，测定其吸附容量。
结果显示，样品A对阳离子X的吸附效果最佳，而样品C对阴离子Y的吸附效果最佳。
3. 结果与讨论通过测试，我们发现样品A在中性pH条件下的性能表现最好，对阳离子X的吸附容量最高。
这对于某些特定的应用领域可能具有重要意义。
此外，样品B和C在弱酸性条件下也表现出了吸附性能，但对不同离子物种的选择性略有差异。
4. 结论根据本次测试结果，我们对所测试的三种离子交换树脂样品进行了性能评估。
样品A在中性pH条件下表现出了出色的吸附性能，特别适用于阳离子X的去除。
样品B和C则在弱酸性条件下表现出了一定的吸附容量，但对不同离子物种的选择性有所差异。
根据具体的应用需求，可以选择合适的离子交换树脂样品。
5. 建议建议在后续研究中进一步探索离子交换树脂性能的影响因素，例如树脂颗粒直径、孔隙结构等。
同时，可以扩大样本范围，测试更多类型的离子交换树脂样品，以便获得更全面的性能信息。
6. 参考文献[Reference 1][Reference 2][Reference 3]。
离子交换树脂实验报告
一、实验目的1. 了解离子交换树脂的制备方法及特点。
2. 掌握离子交换树脂的离子交换原理和操作方法。
3. 通过实验验证离子交换树脂在水中去除特定离子的效果。
二、实验原理离子交换树脂是一种具有离子交换功能的高分子聚合物，其内部含有可交换的离子基团。
当离子交换树脂与含有目标离子的溶液接触时，树脂上的可交换离子与溶液中的目标离子发生交换反应，从而达到去除目标离子的目的。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 离子交换树脂（阳离子交换树脂、阴离子交换树脂）- 硫酸铜溶液（CuSO4）- 氯化钠溶液（NaCl）- 蒸馏水- 氢氧化钠溶液（NaOH）- 盐酸溶液（HCl）2. 实验仪器：- 离子交换柱- 离子交换树脂预处理装置- 恒温水浴锅- pH计- 电子天平- 移液管- 烧杯- 玻璃棒四、实验步骤1. 树脂预处理：将离子交换树脂用蒸馏水浸泡过夜，然后用盐酸溶液浸泡一段时间，再用蒸馏水冲洗至中性。
2. 树脂装柱：将预处理好的离子交换树脂装入离子交换柱中，并用蒸馏水冲洗至流出液pH值为中性。
3. 离子交换实验：a. 阳离子交换实验：将硫酸铜溶液加入离子交换柱中，待溶液流出后，用氢氧化钠溶液浸泡树脂，使树脂中的铜离子与钠离子发生交换。
b. 阴离子交换实验：将氯化钠溶液加入离子交换柱中，待溶液流出后，用氢氧化钠溶液浸泡树脂，使树脂中的氯离子与钠离子发生交换。
4. 检测与分析：使用pH计检测流出液的pH值，并用离子色谱法检测流出液中铜离子和氯离子的含量，分析离子交换效果。
五、实验结果与分析1. 阳离子交换实验：- 树脂对铜离子的交换效果良好，流出液的pH值从2.0降至7.0，说明树脂已成功去除铜离子。
- 离子色谱法检测结果显示，流出液中铜离子含量低于检测限，说明树脂已达到较好的去除效果。
2. 阴离子交换实验：- 树脂对氯离子的交换效果良好，流出液的pH值从7.0降至5.0，说明树脂已成功去除氯离子。
- 离子色谱法检测结果显示，流出液中氯离子含量低于检测限，说明树脂已达到较好的去除效果。
离子交换实验报告
离子交换实验报告离子交换实验报告引言：离子交换是一种重要的化学实验技术，通过固体离子交换树脂与溶液中的离子进行交换反应，实现对溶液中离子的分离、富集和纯化。
本实验旨在通过离子交换技术，研究和探究不同条件下离子交换反应的影响因素，以及其在实际应用中的潜力和局限性。
实验一：离子交换树脂的性质研究首先，我们选取了一种常用的离子交换树脂，通过测定其饱和交换容量和选择性系数等性质参数，来评估其离子交换能力和选择性。
实验结果表明，该离子交换树脂具有较高的饱和交换容量和较好的选择性，能够有效地吸附和分离不同离子。
实验二：离子交换反应的影响因素研究为了探究离子交换反应的影响因素，我们分别考察了温度、pH值和离子浓度对离子交换反应速率和吸附容量的影响。
实验结果显示，随着温度的升高，离子交换反应速率明显增加；pH值的变化对离子交换反应速率和吸附容量也有显著影响；而离子浓度的增加则会提高离子交换反应的速率和吸附容量。
实验三：离子交换技术在水处理中的应用离子交换技术在水处理领域有着广泛的应用。
我们通过模拟实际水处理过程，使用离子交换树脂对含有重金属离子的废水进行处理。
实验结果表明，离子交换技术能够有效去除废水中的重金属离子，达到环境排放标准。
同时，我们还研究了离子交换树脂的再生和循环利用问题，以提高其经济性和可持续性。
实验四：离子交换技术的局限性和发展方向离子交换技术虽然在水处理等领域有着广泛的应用，但也存在一些局限性。
例如，离子交换过程中会产生大量废液和废盐，对环境造成一定的污染。
此外，离子交换树脂的选择性和交换容量有限，不能同时对多种离子进行有效分离和富集。
因此，未来的研究方向可以是开发新型高效离子交换材料，提高其选择性和交换容量，以及探索更环保和经济的离子交换工艺。
结论：通过本次离子交换实验，我们深入了解了离子交换技术的原理、性质和应用。
离子交换技术在水处理、环境保护和化学分析等领域具有重要的应用价值。
然而，离子交换技术仍然存在一些挑战和局限性，需要进一步的研究和改进。
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。
4.14 4.1.2.最高使用温度：氢型≤100°C 钠型≤120°C 4.1.3.型变膨胀率%：(H+-Na+)8-10 4.1.4.再生液浓度：NaCl：3-10%；HCl：4-5%； NaOH：4-5% 4.1.5.再生液用量：NaCl：(8-10%)；体积：树脂体积 =1.5-2:1 HC1(4-5%)体积：树脂体积=2-3：1 NaOH(4-5%)；体积：树脂体积=2-3：1 4.1.6.再生液流速：5-8m/h 4.1.7.再生接触时间：30-60min 4.1.9.正洗时间：约30min 4.1.10.运行流速：10-40m/h • 4.11 用途主要用于硬水软化、纯水制备、湿法冶金、 稀有元素分离、抗生素提取等。
•
•
m——抽干树脂质量（g）
W——树脂含水量（%）
• 五、思考题 • （一）预习 • 什么是树脂的总交换容量？说明静态法和动态法 总交换容量计算公式的原理。 • （二）实验结果和讨论 • 1、记录实验原始数据，并计算总交换容量。 • 2、写出本实验的操作注意点。 • 3、阴离子交换树脂为什么一般采用氯型树脂并 用动态法测总交换容量？能否采用静态法操作？ 说明理由。 • 4、两种方法中，HCl和AgNO3标准溶液所起的 作用是什么？写出方程式。 •
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离子交换树脂的制备与性能测定一.实验目的：1.熟悉悬浮共聚合的方法及特点。
2.通过对共聚物的磺化反应，了解高分子反应的一般规律。
3.掌握离子交换树脂的净化方法和交换当量的测定。
二、实验背景2.1 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。
2.2 离子交换树脂的种类(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(4) 弱碱性阴离子树脂pH下都能正常工作。
它用强碱( 如NaOH)进行再生。
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。
其他酸分子吸附。
它只能在中性或酸性条件(如行再生。
(5) 离子树脂的转型这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个pH1～ 9) 下工作。
它可用Na2CO3、 NH4OH进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 ) 。
这种树脂以钠型运行使用后，可用盐水再生 ( 不用强酸 ) 。
又如阴离子树脂可转变为氯型再使用，工作时放出Cl －而吸附交换其他阴离子，它的再生只需用食盐水溶液。
氯型树脂也可转变为碳酸氢型(HCO3－ ) 运行。
强酸性树脂及强碱性树脂在转变为钠型和氯型后，就不再具有强酸性及强碱性，但它们仍然有这些树脂的其他典型性能，如离解性强和工作的pH范围宽广等。
2.3 离子交换树脂的应用（1）水处理工业用水里存在两价的钙、镁离子和三价的铁离子，易使管道及锅炉结垢。
使用离子交换树脂处理可以较完全的除去水中存在的离子，提高纯水的品质。
目前离子交换树脂的最大消耗量是用在发电厂的纯水处理上，其次是原子能、半导体、电子工业，可以大幅度提高微小晶片的收缩率。
（2）食品及制药工业对制备和改进产品的性能起着重要的作用。
例如高果糖浆的制备和链霉素的开发成功。
（3）合成化学和石油化学工业在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行碱化、水解、酯交换、醇酚缩合、水合反应，能保护反应器不被腐蚀，不污染环境，反应容易控制。
（4）环境保护主要是进行水溶液或非水溶液中含有的有毒离子或非离子物质进行回收使用。
（5）湿法冶金及其他离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀有元素和贵金属。
并广泛应用于痕量离子的富集和分析，以及生化物质的分离、分析等。
三、实验原理在苯乙烯聚合时加入交联剂，产品具有一定的交联网络结构，可以提高均聚物的耐溶剂性能，这种交联聚苯乙烯是高分子催化剂的载体，称为“白球”。
它以二乙烯基苯作为交联剂，聚合产物结构单纯。
将交联聚苯乙烯通过高分子反应接上各类反应基团，作为反应催化剂，是功能高分子材料中重要的一类。
聚苯乙烯作为载体，并不参与反应，与小分子催化剂相比，具有催化效率高、不易失活、可反复使用的优点，在很多反应中受到青睐。
交联聚苯乙烯需要高分子反应才能制备成高分子催化剂。
高分子反应是当高分子化合物的分子中含有可反应的基团时，进一步进行化学反应，得到具有新性能的另一种高分子化合物。
高分子反应在反应形式上和低分子反应几乎是相同的，但高分子反应，由于受到聚集态、邻近基团效应、几率效应等的影响，所以反应速率及产物的性状与低分子化合物有所差别，通常很难 100%完成。
这样在聚合物主链上就存在由原来的结构单元和新生成的结构单元组成的共聚物，如有副反应发生，则副产物也可能进入生成的聚合物组成。
因此，生成的聚合物的性质随反应转化率和副反应等发生很大的变化。
因此不能用低分子反应产率的大小来衡量反应进行的程度，通常以基团转化程度来表示。
本实验第一步是利用悬浮聚合法合成交联的聚苯乙烯珠粒，第二步是对交联的聚苯乙烯进行磺化，磺化前需先对聚合物进行溶胀，再用浓硫酸进行磺化，产物是强酸性阳离子交换树脂，用树脂的交换当量来表征树脂在使用时进行离子交换的能力。
3.1 离子交换树脂的制备苯乙烯系离子交换树脂是苯乙烯和二乙烯苯（DVB）在水相中进行悬浮共聚合得到共聚物珠体，然后向共聚体中引入可离子化的基团而合成的。
苯乙烯系离子交换树脂的用量占离子交换树脂总用量的 95%以上，这是因为苯乙烯单体相对便宜并可大量得到，并且不易因氧化、水解或高温而降解。
聚苯乙烯树脂以聚苯乙烯为骨架，与小分子的功能基以化学键的形式结合，因此既保留了原有低分子的各种优良性能，又由于高分子效应可增添新的功能，这使得离子交换树脂的性能大幅度提高，品种成倍地增加，应用范围迅速扩大，大大促进了化工企业、制药工业、环保等行业的发展，对世界经济、政治、军事的发展产生了巨大的影响。
苯乙烯和二乙烯苯两种单体在AIBN 的引发及聚乙烯醇的分散作用下，在水相中悬浮共聚合成固体小白球。
白球是一种高分子聚合物，是离子交换树脂制备中的中间体，它没有功能基，无离子交换能力。
反应式如下：交联共聚CH2－CH－CH 2－CH－CH 2－ CH CH 2= CHCH 2= CHCH －CH－CH2－CHCH 2= CH CHCH－ 2 2－CH CH 2－CH－CH2－CH2－CH－在经过磺化反应，在苯环上一个磺酸基，得到磺酸基离子交换树脂3.2 离子交换树脂的交换机理机理：化学吸附离子交换的实质是不溶性的电解质（树脂）与溶液中的另一种电解质进行化学反应，表观上都是树脂中的可交换离子与溶液中的阳离子或阴离子置换。
历程：与液固反应的历程类似1、溶液内离子扩散至树脂表面2、由表面扩散到树脂内部3、离子交换4、被交换的离子从树脂内部扩散至表面5、被交换的离子在扩散至溶液中控制步骤为内扩散四．实验仪器250mL三口瓶（一个）、磁子、机械搅拌器、电磁搅拌器、球形冷凝管、 100mL烧杯（数个）、电子天平、 50mL量筒（一个）、100mL量筒（一个）、50mL锥形瓶（一个）、100mL锥形瓶（一个）、 250mL烧杯（一个）、 500mL烧杯（一个）、滴管（数个）、玻璃棒、布氏漏斗（一个）、抽滤瓶（一个）、抽滤垫（一个）、培养皿、恒压滴液漏斗、恒温水浴、玻璃塞（数个）五．实验药品1.交联 PS的合成试剂名英文名分子式分子量密度性状熔点沸点备注苯乙烯Phenyl C8H8 104.14 0.91 无色透-30.6 146 对眼和上呼吸ethyle 明油状道粘膜有刺激ne 液体和麻醉作用偶氮二AIBN C8H12N 164.21 1.1 白色透102-10 分解有毒异丁腈 4 明结晶 4聚乙烯PVA (C2H4O 1.31 白色片75-85 本实验使用配醇) n -1.3 状、絮（ Tg）好的 0.1%PVA4 状或粉溶液状固体二乙烯Diviny C10H10 130.18 0.91 无色液-66.9 82.1基苯lbenze 9 体 4ne2.交联 PS的磺化试剂名英文名分子式分子量密度性状熔点沸点备注二氯乙Dichlo C2H4Cl 98.96 1.26 无色或-35 83.5 有毒烷roerha 2 浅黄色ne 液体浓硫酸Sulfur H2SO4 98.078 1.83 无色透10.371 337 强腐蚀性ic 05 明液体acid硫酸银Silver AgSO4 311.79 5.45 无色或652 1085 避光sulfat 9 白色结e 晶丙酮Aceton CH3COC 58.08 0.78 无色液-94.9 56.5 挥发性、有毒e H3 8 体 33.交换当量的测定试剂名英文名分子式分子量密度性状熔点沸点备注氯化钠Sodium NaCl 58.44 2.16 白色晶801 1465 实验中配制溶chlori 5 体液de氢氧化Sodium NaOH 39.997 2.13 片状或318.4 1390 实验中配制溶钠hydrox 0 颗粒状液ide 白色固体盐酸Hydroc HCl 36.46 1.20 无色有-35 57 浓盐酸稀释约hloric 刺激性三倍使用Acid 气味溶液六．实验步骤1. 交联 PS的合成（1）搭实验装置：水浴锅+三口瓶 +电动搅拌棒 +温度计 +冷凝器（2）在 250mL的三口瓶中加入 90ml 去离子水， 10ml 0.5% PVA水溶液，搅拌并加热至 65℃，使 PVA较快地溶解；（3）在烧杯中加入10g 苯乙烯、1.8 g 二乙烯苯、 0.15g AIBN ，搅拌使其中的混合物溶解均匀；向三口瓶倒入已准备好的苯乙烯－二乙烯苯- AIBN 混合物；（4）调节好搅拌速度， 75℃聚合 2h, 再升温至 90℃聚合 2h；（5）停止加热，继续搅拌，直到体系冷却。