第三章离子交换树脂及吸附树脂(1)资料
吸附树脂及其应用
4.2 吸附树脂在食品防腐剂分析中的应用
己二烯酸(山梨酸)是目前广泛使用的食 2,4 - 己二烯酸 (山梨酸 )是目前广泛使用的 食 品防腐剂之一 利用气相色谱法、 之一。 品防腐剂 之一 。 利用气相色谱法 、 高效液相色谱 法和分光光度法, 法和分光光度法 ,来测定食品中痕量山梨酸方法已 有许多报道。光度法的测定原理是基于氧化剂 将山梨酸氧化成丙二醛, K2Cr2O7 将山梨酸氧化成丙二醛 , 再与硫代巴比妥 酸反应,形成一种红色物质。 酸反应,形成一种红色物质。 用 K2Cr2O7 - 硫代巴比妥酸光度法定食品中痕 量 , 2,4-己二烯酸时,可用吸附树脂 GDX-502微型 己二烯酸时, 可用吸附树脂 GDX-502微型 消除醇、 柱消除醇、醛、酮、酯和糖对测定的干扰 。
5、极性相近原则
和通常的吸附规律一样, 和通常的吸附规律一样 , 极性树脂较易吸附 极性物质,非极性树脂较易吸附非极性物质。 极性物质,非极性树脂较易吸附非极性物质。
6、形成氢键或电子转移络合物
如果树脂上的基团与吸附质分子之间可形成 氢键或电子转移络合物, 则有强的吸附作用 强的吸附作用, 氢键或电子转移络合物 , 则有 强的吸附作用 , 此 时的吸附力主要为化学力 化学力( 时的吸附力主要为 化学力 ( 氢键及电荷转移为弱 化学力) 化学力)。
吸附树脂的特点和作用
树脂本身由于依靠它和被吸附的分子( 树脂本身由于依靠它和被吸附的分子 ( 吸附 之间的范德华力 氢键作用, 具有吸附性 范德华力和 吸附性, 质 ) 之间的 范德华力 和 氢键作用 , 具有 吸附性 , 很高的 又因具有网状结构和很高 比表面积, 而有筛选 又因具有网状结构和 很高 的 比表面积 , 而有 筛选 性能, 能从溶液中有选择地吸附有机物质, 性能 , 能从溶液中有选择地吸附有机物质 , 使有 机化合物根据吸附力及其分子量大小可以经一定 溶剂洗脱而分开, 达到分离 纯化、 除杂、 分离、 溶剂洗脱而分开 , 达到 分离 、 纯化 、 除杂 、 浓缩 等不同目的。 等不同目的。 吸附树脂的特点 容易再生, 可反复使用。 特点是 吸附树脂的 特点 是 容易再生 , 可反复使用 。 其他不同之处在于, 其他不同之处在于 , 吸附树脂的化学结构和物理 结构可以较容易地人为控制, 结构可以较容易地人为控制 , 根据不同需要可合 成出结构和性能不同的树脂, 因此, 成出结构和性能不同的树脂 , 因此 , 吸附树脂品 种多,应用范围广。 种多,应用范围广。
第三章离子交换树脂
3.密度 干真密度:干燥状态下,树脂材料本身具有的密度。 湿真密度:在水中充分溶胀后湿树脂本身的密度。 湿视密度:树脂在水中充分溶胀后的堆积密度(视密 度) 。 单位均为mg/L. 4.交联度 交联度为树脂合成时交联剂的用量,一般为7%~10%。 交联度越高,孔隙度越低,密度越大,对半径较大的 离子和水合离子扩散速度越低,交换量越小。 在水中浸泡,形变小,较稳定。
二. 离子交换树脂的分类
3.1.3 强碱性阴树脂
有两种强碱性树脂:功能基团为 三甲胺基称为强碱Ⅰ型 二甲基-β-羟基-乙基胺为强碱II型 水溶液中 R ≡ N+OH-(Cl-)
-
I型的碱性比II型强,但再生较困难,II型树脂的稳定性较差。 和强酸性树脂一样,强碱性树脂使用的pH范围没有限制
1/2H2SO4 1/2SO4 HNO3 NO3 1/2H2CO3 +ROH→ R 1/2CO3 + 2H2O HCl CI 1/2H2SiO3 HSiO3
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。
2、离子交换树脂的定义
2.1离子交换树脂的定义
离子交换树脂是一类带有可离子化基团的三维 网状高分子材料,其外形一般为颗粒状。 不溶于水和一般的酸、碱,也不溶于普通的有机 溶剂,如乙醇、丙酮和烃类溶剂。 常见的离子交换树脂的粒径为0.3~1.2mm。
骨架:接有功能基团,本身是惰性 固定离子:连接在骨架上,可与相 反离子结合 活性离子:与功能基团所带电荷相 反的可移动的离子 待交换离子:在吸附阶段可与活 性离子交换,与骨架上的功能基 团结合
树脂吸附原理.pdf
树脂吸附原理一、(1)大孔吸附树脂的吸附原理5p"A4X4Z3L大孔吸附树脂是吸附性和分子筛性原理相结合的分子材料。
吸附性是由于范德华引力或产生氢键的结果,分子筛性是由于其本身多孔性结构所决定的。
w w w p a nt exaco m&1M s3h&1{4m(2)影响吸附的因素大孔吸附树脂本身的性质、溶剂的性质和化合物的性质是影响吸附的3个重要因素。
w w w p a nt exaco m%W9_9kh d%(3)大孔吸附树脂的应用植提之家植提空间中国植提论坛植提论坛植提网4C4O?a@C2x]#vN8s L苷与糖类的分离,生物碱的精制,多糖、黄酮、三萜类化合物的分离。
w w w pl a n ex a c o m*P%d*q/~6V(4)洗脱液的选择中国植物提取物论坛5)d}%"p1u&~&@中国植物提取物论坛8C~&v8@4T洗脱液可使用甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等。
二、什么是吸附?(Adsorption)~X V$V.&L8K1GO6/a1、吸附是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能力,使其富集在吸附剂表面的过程。
~0F3^2a2、吸附过程通常包括:待分离料液与吸附剂混合、吸附质被吸附到吸附剂表面、料液流出、吸附质解吸回收等四个过程。
三、常见的吸附类型及其主要特点w w w pl a nexaco m#P9vT T*u%N{1W Z1、物理吸附:吸附作用力为分子间引力、无选择性、无需高活化能、吸附层可以是单层,也可以是多层、吸附和解吸附速度通常较快。
中国植提论坛植提网%k8n23`+bN2、化学吸附:吸附作用力为化学键合力,需要高活化能、只能以单分子层吸附,选择性强、吸附和解吸附速度较慢。
2H/x4@H4oo1Y%U*^o中国植物提取物论坛^%q u%四、常用吸附剂种类中国植物提取物论坛%|#V H%D吸附剂通常应具备以下特征:对被分离的物质具有较强的吸附能力、有较高的吸附选择性、机械强度高、再生容易、性能稳定、价格低廉。
第三章 离子交换树脂及吸附树脂(1).
离子交换树脂和吸附树脂的分类
离子交换树脂的分类方法有很多种,最常用 和最重要的分类方法有以下两种。
(1)按交换基团的性质分类 按交换基团性质的不同,可将离子交换树脂分 为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。 (2)按树脂的物理结构分类 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。
离子交换树脂的基本名称为离子交换树脂。凡 分类中属酸性的,在基本名称前加“阳”字;凡 分类中属碱性的,在基本名称前加“阴”字。此 外,为了区别离子交换树脂产品中同一类中的不 同品种,在全名前必须加型号。
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分类;第二位数字代表骨架 结构;第三位数字为顺序号,用于区别离子交换 树脂树脂中基团、交联剂、致孔剂等的不同,由 各生产厂自行掌握和制定。对凝胶型离子交换树 脂,往往在型号后面用“×”和一个阿拉伯树脂相 连,以表示树脂的交联度(质量百分数),而对 大孔型树脂,则在型号前冠以字母“D”。
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。
(2)按树脂的物理结构分类 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。图3—2是这些树 脂结构的示意图。
图3—2 不同物理结构离子交换树脂的模型
1)凝胶型离子交换树脂 凡外观透明、具有均相高分子凝胶结构的离子交 换树脂统称为凝胶型离子交换树脂。这类树脂表面光 滑,球粒内部没有大的毛细孔。在水中会溶胀成凝胶 状,并呈现大分子链的间隙孔。大分子链之间的间隙 约为2~4nm。一般无机小分子的半径在1nm以下,因 此可自由地通过离子交换树脂内大分子链的间隙。在 无水状态下,凝胶型离子交换树脂的分子链紧缩,体 积缩小,无机小分子无法通过。所以,这类离子交换 树脂在干燥条件下或油类中将丧失离子交换功能。
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:
离子交换树脂及原理课件ppt
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
离子交换和吸附
Yb表观选择性系数 。 给定X与后,Y的值随Co而变化。 3.2.1.5 分配比与分离系数
q C
用湿树脂体积表示时λ 为无因次的量,用 干树脂重量表示时,λ 的单位为m3/kg。
定义为交换平衡中的A、B的分离系 数,它等于A、B的分配比的比值
[ Na ] [Cl ]
[ Na ][Cl ] [Cl ]
[ Na ] [ R ] [Cl ]
2
[ Na ][C l ] ([R ] [Cl ])[Cl ]
[C l ] [Cl ] [ R ][Cl ]
2 2
2 ] ] [Cl [Cl 2
[C l ] [Cl ]
• 树脂中 [R ] 浓度很高时,同离子[Cl ]浓度 很小,阳离子交换树脂中的固定离子 [R ] 可高达5mol/L,故它的同离子进入树脂中 的量极微。
3.2.3.2 道南位与道南排斥
如果RA型树脂与AY型电解质水溶液接触, 因为树脂上的反离子与溶液中的可交换离 子为同一种离子A,所以从表面上看,没有 离子交换反应发生。但由于树脂中的微孔 的毛细管吸入作用,中性电解质AY仍可被 吸入交换剂内,只不过这时A和Y都不占据 交换剂中的交换位置,这种作用称为非交 换吸入。
§3.2
离子交换平衡
3.2.1 基本概念 阳离子交换树脂的可交换离子是阳离子(又称反 离子),或者说阳离子交换树脂阻止同离子(阴离子) 进入树脂相而允许反离子(阳离子)进入树脂相。阴 离子交换树脂亦然,只不过阴树脂的同离子是阳离子, 反离子是阴离子。 离子交换过程: (1)吸附—漂洗—解吸 (2)吸附—漂洗—解吸—漂洗 (3)吸附—漂洗—淋洗—解吸—漂洗
离子交换与吸附
中南大学 稀有金属冶金研究所
第(1)与(7)步骤为对流扩散,其速率在10-2m/S数量级, 而( 4 )为化学反应,其速率通常大于 10- 2m/S, 因此都不可 能成为速度的控制步骤。( 2 )与( 6 )步骤称为膜扩散, (3)与(5)步骤为粒扩散,其速率都在10-5m/S数量级, 因此往往成为速度的控制步骤。
离子交换原理
中南大学 稀有金属冶金研究所
– 离子交换过程是被分离组分在水溶液与固体离子交 换剂之间发生的一种化学计量分配过程。
mRn B nAm nRm A mBn
– 吸附主要是通过离子交换剂上的固定基团与反离子 间的静电引力,同时也可能存在其它化学键合。
– 与萃取类比:
• 酸性络合萃取(阳离子交换) • 离子缔合萃取(阴离子交换)
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电解质溶液浓度与非交换吸入量关系
电解质溶液浓度 (元电荷物质浓度, mol/L)
0.01 0.1 0.32 1.0 3.2
非交换吸入量(Y/Q)%
0.01 ~1 ~8 ~50 ~250
离子交换动力学
• 从动力学角度上说,离子交换过程的实质是 – 水相与树脂相之间的传质过程
对离子交换设备的基本要求是:
(1)树脂与溶液应接触良好; (2)树脂在柱内停留时间要长,溶液在柱内停留时间在保证吸附率前提 下应尽量短; (3)树脂相与溶液相容易分离; (4)尽量减少或避免树脂的磨损与破碎。
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• 固定床
– 固定床是工程上使用最为普遍的一类离子交换设备 – 优点
道南势EDon:
当RA型阳树脂与强电解质AY的稀溶液接触时,树脂相中阳离子A +的浓度远远大于稀溶液中A+的浓度,故少量A+从树脂相进入溶 液相,而溶液中的极少量Y-进入树脂相,致使树脂相带负电荷, 溶液相带正电荷,从而在两相间形式一个电势差,称之为道南势 EDon。 显然道南势一建立,静电作用将阻止A+继续进一步离开树脂相, 排斥Y-进入树脂相,直到浓度差所产生的作用与道南势的作用相 抵消即达到平衡为止。离子交换树脂对电解质的这种排斥作用, 通常称为道南排斥。所以一般情况下,稀溶液中可忽略中性分子 进入树脂相。
离子交换剂平衡
C/C0
曲线上任意一点的切线的斜率即为此浓度下的分配比。分配比并非为恒 定值,随操作条件的不同而改变。曲线的起始阶段斜率较大,分配比较 大。但是随着树脂相中离子浓度的提高,交换趋势下降,曲线斜率即分 配比逐渐降低,最终树脂上离子达到饱和。
离子交换反应为一种可逆反应:
如:nR—H + Men+
Rn—Me + nH+
◇交换平衡常数越大,交换反应越能在较高的H+浓度下进行: 磺酸型树脂在2Mol/L的盐酸中仍有交换能力;膦酸和亚膦酸要在pH高于3之 后才具有较强的交换能力;酚羟基要在pH10以上才能发生交换。
◇在应用中,酸性树脂常以钠型或其他离子形式进行交换,这样可以不受溶液 pH值的影响。
2、影响阳离子交换能力的因素 ◆ 水合半径—就是包括内外层配位水分子的离子半径 ◇水合离子与功能基之间的作用力是静电吸引,因此同价离子对树脂的 亲和力,随水合半径的增加而下降。
I
i
Vi
S
◆在实际应用中,为保证较高的树脂利用率,树脂床必须足够高,以保证 远大于交换区高度。
◆ 在做实验时,交换柱的直径也不能过小,一般至少应为树脂粒径的25 倍,以减少壁效应。
三、离子交换平衡
1、选择系数 离子交换树脂对离子选择型的大小,或者各种离子对树脂亲和力的大小, 常用离子交换选择系数来表示。
由漏穿点VB至饱和点VS之间交换区内树 脂由溶液中吸附的离子量(摩尔数)为:
qz
V S (Co C)dV VB
等于图中阴影面积VBSB
而交换区内树脂的理论吸附量Qz(摩尔数)
为:Qz=Co(VS-VB),等于图中矩形面 积VBVSSB。
Vo 交换区内已经交换的树脂分数 f 为:
离子交换树脂和吸附树脂
第二节 离子交换树脂和吸附树脂的分类
c. 载体型离子交换树脂
一般是将离子交换树脂包覆在硅胶或玻 璃珠等表面上制成。 主要用作液相色谱的固定相,可经受液 相色谱中流动介质的高压,又具有离子 交换功能。
阴离子 交换树脂
强碱型R3-NCl 弱碱型R-NH2、RNR’H、R-NR2’
第二节 离子交换树脂和吸附树脂的分类
螯合树脂:带有螯合基的树脂。 氧化还原树脂:带有氧化还原基的树脂。 两性树脂:带有阳阴两性基的树脂。 热再生树脂:弱酸弱碱的两性树脂可用热水再生。
离 子 交 换 树 脂 的 种 类
第二节 离子交换树脂和吸附树脂的分类
此后,Dow化学公司 Bauman 等人开发了苯乙烯系磺酸型强酸性 离子交换树脂并实现工业化;Rohm & Hass公司进一步研制强碱 性苯乙烯系阴离子交换树脂和弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂。
第一节 离子交换和吸附树脂概述
20世纪50年代末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。
(2) 按树脂的物理结构分类
a. 凝胶型离子交换树脂
外观透明、表面光滑,具有均相高分子凝 胶结构的离子交换树脂。球粒内部没有大 的毛细孔。 在水中会溶胀形成凝胶状。在无水状态下, 凝胶型离子交换树脂的分子链紧缩。 干燥条件下或油类中将丧失离子交换功能。
第二节 离子交换树脂和吸附树脂的分类
离子交换树脂基础知识
离子交换树脂基础知识离子交换树脂的基础知识一、离子交换树脂发展简史离子交换剂是一类能发生离子交换的物质,分为无机离子交换剂和有机离子交换剂。
有机离子交换剂又称离子交换树脂。
无机离子交换剂(如沸石)早在一百多年前就已发现并应用,人类就已经会利用沙砾净水。
而有机离子交换树脂是在1933年由英国人亚当斯(Hdams)和霍姆斯(Holms)首先用人工方法制造酚醛类型的阳、阴离子交换树脂。
在第二次世界大战期间,德国首先进行工业规模的生产。
战后英、美、苏、日等国的发展很快。
1945年美国人迪阿莱里坞(D’Alelio)发表了关于聚苯乙烯型强酸性阳离子交换树脂及聚丙烯酸型弱酸性阳离子交换树脂的制备方法。
后来聚苯乙烯阴离子交换树脂、氧化还原树脂以及螯合树脂等也相继出现,在应用技术及其范围上也日益广大。
到了上世纪五十年代后期,各种大孔型的树脂又相继发展起来,在生产及科学研究中,离子交换树脂起着越来越重要的作用。
解放前,我国的离子交换树脂的科研和生产完全空白,解放后,从五十年代初期开始,我国在北京、上海和天津的一些科研单位和高等学校分别开始了离子交换树脂的研究。
1953年酚醛磺化树脂产生,1958年凝胶型苯乙烯树脂投入生产,1959年南开大学何炳林用苯乙烯做致孔剂合成孔径大、强度高和交换速度快的大孔型交联聚苯乙烯离子交换树脂。
60年代我国生产了大孔型苯乙烯系、丙烯酸系离子交换树脂。
到70年代中、后期又合成了多种吸附树脂、碳化树脂,并已先后投入生产。
经过50年的努力,我国的离子交换树脂的生产和工业应用得到了飞速的发展,生产的品种已超过六十种,产品的种类和产量日益增多,质量不断提高,并广泛应用于工农业生产、国防建设、医药卫生、交通运输及科学研究等部门,在我国的建设中起着越来越重要的作用。
二、离子交换树脂的组成离子交换树脂不溶于一般的酸、碱溶液及各种有机溶剂,如乙醇、丙酮及烃等,结构上属于既不溶解、也不熔融的多孔性海绵状固体高分子物质。
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。
吸附树脂的吸附原理-概述说明以及解释
吸附树脂的吸附原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述吸附树脂是一种具有特殊吸附功能的固体材料,在科学研究、工业生产以及环境保护等领域有着广泛的应用。
它能通过物理吸附或化学吸附的方式,将溶液中的目标物质固定在其表面或孔隙中,从而实现目标物质的分离、纯化或浓缩。
吸附树脂具有多种类型和分类,常见的包括离子交换树脂、吸附树脂和固定相树脂等。
离子交换树脂可通过与离子交换产生化学反应或物理吸附来去除水中的离子,广泛应用于水处理、化学工程和生物制药等领域。
吸附树脂主要通过物理吸附将目标分子吸附在其孔隙中,例如,用于分离和纯化生物大分子、有机物和气体。
固定相树脂是一种用于液相和气相色谱分析的固定载体,通过吸附和分配,将混合物中的成分分离并作定量分析。
吸附树脂的吸附原理非常复杂,涉及到诸多物理现象和化学反应。
其中,物理吸附是指通过范德华力、氢键等非化学键力将目标分子吸附在树脂表面或孔隙中。
化学吸附则是指通过共价键或离子键形成化学键的方式将目标分子固定在树脂上。
吸附树脂的吸附能力主要与其表面性质、孔隙大小和分子之间的相互作用力有关。
本文将详细介绍吸附树脂的不同类型和分类,并重点探讨吸附树脂的吸附原理。
2.2和2.3部分将分别介绍吸附树脂的两种常见吸附原理,并结合实际案例进行说明。
最后,在结论部分,我们将总结吸附树脂的吸附原理,并展望其在未来的应用前景。
通过对吸附树脂的研究和应用,我们可以更好地理解吸附过程的机制,为相关领域的科学研究和工程实践提供有力支撑。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容:文章结构部分应该介绍整篇文章的组织结构和内容安排,让读者可以清楚地了解整篇文章的框架。
可以涵盖以下内容:首先,简要介绍整篇文章的组织结构,例如由引言、正文和结论三个主要部分组成。
其次,对每个主要部分进行详细的说明。
引言部分可以简要介绍吸附树脂的背景和研究意义,并阐述吸附树脂的吸附原理是本文的重点。
正文部分可分为吸附树脂的定义和分类以及吸附树脂的吸附原理两个小节。
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。
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。
树脂吸附的原理都有哪些
树脂吸附的原理都有哪些树脂吸附是利用树脂的化学性质和结构特点,使其与溶质发生吸附作用,从溶液中去除特定溶质的一种分离和纯化技术。
树脂吸附的原理涉及吸附剂的化学性质、物理结构以及吸附过程中的交互作用。
以下是树脂吸附的几种常见原理。
1. 离子交换吸附原理:离子交换吸附是树脂吸附中最常见的一种原理。
树脂表面通常带有阳离子交换基团(如-NH2、-NH3+等)或阴离子交换基团(如-OH、-COO-等),能够与溶液中的离子发生离子交换反应,将目标离子从溶液中吸附到树脂表面。
离子交换吸附可以根据离子交换基团的类型和性质来选择合适的树脂。
2. 配位吸附原理:配位吸附是指树脂表面的配位基团与目标物发生配位作用,形成配位键而实现吸附。
常用的配位基团有酸性官能团(如羧基、酚基)和碱性官能团(如胺基、亚胺基),可以与溶液中的金属离子形成络合物,进行吸附。
3. 氢键吸附原理:氢键吸附是指树脂表面的氢键供体与溶液中的氢键受体形成氢键结合,从而发生吸附作用。
常见的氢键供体包括羟基(-OH)、胺基(-NH2)等,氢键受体可以是溶质分子中的惰性键或氮、氧等原子。
4. 静电吸附原理:静电吸附是指树脂表面带有电荷的固体颗粒与溶液中的带有相反电荷的离子或极性分子发生静电相互作用,实现吸附。
树脂表面的电荷性质可以通过控制pH 值或添加电荷剂来改变,以调节吸附性能。
5. 范德华吸附原理:范德华吸附是指树脂表面的非极性区域与溶液中的非极性溶质发生范德华相互作用,实现吸附。
树脂表面通常具有疏水性基团,可以吸附疏水性物质。
6. 多孔吸附原理:多孔吸附是指树脂内部的孔隙对分子进行吸附。
树脂材料通常具有一定的孔隙结构,可通过调节树脂的制备方法和条件来控制孔径和孔隙分布,以适应不同分子大小的吸附需求。
除了以上几种常见的吸附原理外,还有一些特殊的吸附原理,如光吸附原理、协同吸附原理等,它们通过特定的吸附机制实现对特定目标物质的选择性吸附。
树脂吸附技术在环境保护、生物医药、食品加工、化工等领域有广泛的应用。
大孔离子交换树脂及新型吸附树脂的结构与性能_何炳林
*本项目1987年获国家自然科学二等奖;主要完成人为何炳林,张全兴,史作清,钱庭宝,陈洪彬,孙君坦,李效白。
大孔离子交换树脂及新型吸附树脂的结构与性能*何炳林,史作清(南开大学高分子化学研究所,天津 300071) 摘要:该项研究发现了大孔交联聚苯乙烯型离子交换树脂的合成方法,研究了惰性溶剂的性质与树脂的孔结构、树脂的孔结构与树脂的性能、树脂的特性与用途等方面的关系。
在此基础上,研制出高强度、抗辐射、动力学性能优越的大孔型离子交换树脂,使其不仅能更好地应用于无机离子的交换,还开拓了在有机合成、制药等领域的催化、脱色、提纯等多方面的广泛应用。
在多孔性离子交换树脂的基础上,还研制出系列吸附树脂。
此类提取、分离材料,可以有不同的结构和不同的吸附性能,在天然产物的提取分离、抗菌素的提取、纯化、医疗、环境保护等领域有实际用途。
上述两类功能高分子材料在多家企业实现了产业化,为化工、制药、环保、医疗、分析等诸多行业提供了必要的材料,在国民经济的发展中发挥了重要作用。
关键词:大孔离子交换树脂;吸附树脂;合成;提取分离背景离子交换树脂由酚醛型到聚苯乙烯型的转变是一个质的飞跃,这使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。
其中最引人注意的两个应用领域是纯水的制备和核燃料的提取,对世界经济、政治、军事的发展产生了巨大的影响。
用离子交换树脂脱盐是制备软化水和纯水最有效的方法,解决了锅炉用水对水质的严格要求问题,大大促进了化工企业、火电厂、医药、食品、电子、环保等行业的发展。
进入上世纪50年代以后,核技术和核能的利用成为世界性的科学、技术、经济、军事课题。
核燃料的生产,包括铀的提取和U 235的分离浓缩两项关键技术,成为由极少数国家控制的、许多国家积极开发的绝密技术。
前一项技术就是采用阴离子交换树脂从含量很低的矿石中将铀提取出来。
铀的特点是能与SO 42-形成带负电荷的络合物,可被交换到阴离子交换树脂上,从而与其它金属阳离子分离。
离子交换与吸附树脂
一、树脂母体的合成
1、悬浮聚合 在大部分情况下,树脂母体都是用悬浮 聚合的方法制备,产物为具有一定粒度分 布的珠体。
悬浮聚合是在机械搅拌下,使单体分散于与之不 相溶的介质中进行聚合的一种方法。分散介质可 以是水,也可以是非水溶剂,由单体性质所决定。 绝大多数情况下,制备离子交换树脂的单体是油 溶性的,因此悬浮聚合一般都在水分散介质中进 行。 搅拌条件,包括搅拌速度、搅拌器形状等是决 定珠状产物颗粒大小及粒径分布的重要因素。但 单纯机械搅拌的分散过程是可逆的。随着聚合反 应进行,单体液珠粘度增加,会发生液珠的粘结 和聚集。因此,悬浮聚合必须在分散剂的存在下 进行。
与离子交换树脂相比较,吸附树脂的组成 中不存在功能基及功能基的反离子,它类 似于不含功能基及功能基反离子的大孔树 脂,在制造时往往投入更多的交联剂和更 严格地选用致孔剂,以合成具有更大比表 而积的不同孔径、不同孔容和不同比表面 积的吸附树脂。
离子交换与吸附树脂的分类
依据树脂骨架结构不同,离子交换树脂可 分为凝胶型和大孔型两大类。凝胶型离子 交换树脂又可依据交联度不同分为低交联 度(交联度<8)、标推交联度(交联度=8)和高 交联度(交联度>8)树脂;大孔型树脂又可分 为一般大孔树脂和高大孔树脂,一般大孔 树脂的交联度通常为8,而高大孔树脂的交 联度则要远远大于8。
2、凝胶型树脂母体的制备 (1)聚苯乙烯型树脂母体 聚苯乙烯树脂母体—般那是采用二乙烯 苯作交联剂,通过悬浮共聚反应得到的
(2)聚丙烯酸型树脂母体 制备聚丙烯酸型树脂母体常用的单体是丙烯酸 甲酯。也可用甲基丙烯酸甲酯或直接用丙烯酸、 甲基丙烯酸作单体,但前者得到的交联共聚物 水解比较困难,后者因单体的水溶性大,制备 有—定难度。作为交联剂.用得较多的还是二 乙烯苯。同样,使用二乙烯苯交联剂时,因单 体活性不同,也存在共聚产物交联结构不均匀 的问题,对树脂的性能造成影响。除二乙烯苯 外,可用作聚丙烯酸型树脂母体交联剂的还有 衣康酸烯丙酯,二甲型丙烯酸乙二醇酯,甲基 丙烯酸烯丙酯及三聚异氰酸三烯丙酯等。
离子交换法3.ppt
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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;
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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%)
离子型吸附树脂的制备及应用PPT课件
引入新型功能基团可以增强树脂对特定离子的吸附能力,提高选择 性。
优化合成条件
优化树脂的合成条件,如温度、压力、溶剂等,有助于提高其吸附 性能和选择性。
新型离子型吸附树脂的开发
高稳定性树脂
开发具有优异热稳定性和化学稳定性的离子型吸 附树脂,能够适应更广泛的工业应用。
耐辐射树脂
在特定环境中具有抗辐射性能的离子型吸附树脂, 可用于核工业等领域。
02
离子型吸附树脂的制备方法
悬浮聚合制备法
总结词
通过将单体、引发剂、分散剂等混合,使树脂颗粒在悬浮液中均匀分散,再进行聚合反应。
详细描述
悬浮聚合制备法是制备离子型吸附树脂常用的一种方法。在聚合过程中,将单体、引发剂、分散剂等混合,使树 脂颗粒在悬浮液中均匀分散。通过控制聚合反应的条件,如温度、压力、搅拌速度等,可以获得具有特定结构和 性能的离子型吸附树脂。
纯度的分离效果。
高效吸附
离子型吸附树脂具有较大的比表面 积和孔容,能够提供更多的吸附位 点,提高吸附容量和吸附速率。
可再生性
离子型吸附树脂可以通过再生处理 重复使用,降低生产成本,同时避 免对环境造成污染。
食品中有害物质的去除
农药残留
离子型吸附树脂能够有效地去除果蔬、谷物等食品中的农药残留, 降低农药对人体的危害。
重金属离子
对于食品中常见的重金属离子,如铅、汞、镉等,离子型吸附树脂 可以通过离子交换作用将其去除,保证食品的安全性。
工业有害物质
在食品加工过程中可能混入一些工业有害物质,如苯、甲醛等,离子 型吸附树脂能够有效地去除这些有害物质,保护消费者的健康。
食品加工废水的处理
降低废水中的有害物质含量
离子型吸附树脂能够去除废水中的有害物质,如重金属离子、农 药残留等,降低废水对环境的危害。
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离子交换树脂和吸附树脂的结构
3.1.1 离子交换树脂的结构 离子交换树脂是一类带有可离子化基团 的三维网状高分子材料,其外形一般为颗 粒状,不溶于水和一般的酸、碱,也不溶 于普通的有机溶剂,如乙醇、丙酮和烃类 溶剂。常见的离子交换树脂的粒径为0.3~ 1.2nm。一些特殊用途的离子交换树脂的粒 径可能大于或小于这一范围。
从离子交换树脂出发,还引申发展了一些很重 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。
此后,Dow化学公司的 Bauman 等人开发了苯 乙烯系磺酸型强酸性离子交换树脂并实现了工业 化;Rohm & Hass公司的Kunin等人则进一步研 制了强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂和弱酸性丙 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。
通过改变浓度差、利用亲和力差别等,使可交换 离子与其他同类型离子进行反复的交换,达到浓缩、 分离、提纯、净化等目的。 通常,将能解离出阳离子、并能与外来阳离子进 行交换的树脂称作阳离子交换树脂;而将能解离出阴 离子、并能与外来阴离子进行交换的树脂称作阴离子 交换树脂。从无机化学的角度看,可以认为阳离子交 换树脂相当于高分子多元酸,阴离子交换树脂相当于 高分子多元碱。应当指出,离子交换树脂除了离子交 换功能外,还具有吸附等其他功能,这与无机酸碱是 截然不同的。
图3—1 聚苯乙烯型阳离子交换树脂的示意图
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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。
吸附树脂手感坚硬,有较高的强度。密度略大 于水,在有机溶剂中有一定溶胀性。但干燥后重 新收缩。而且往往溶胀越大时,干燥后收缩越厉 害。使用中为了避免吸附树脂过度溶胀,常采用 对吸附树脂溶胀性较小的乙醇、甲醇等进行置换, 再过渡到水。吸附树脂必须在含水的条件下保存, 以免树脂收缩而使孔径变小。因此吸附树脂一般 都是含水出售的。
第三章 离子交换树 脂吸附树脂
概述
吸附分离功能高分子的发展简史
吸附分离功能高分子主要包括离子交 换树脂和吸附树脂。从广义上讲,吸附分 离功能高分子还应该包括高分子分离膜材 料。但由于高分子分离膜在材料形式、分 离原理和应用领域有其特殊性,因此将在 第四章中详细介绍。
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—— 离子换功能,本质上属于反应性聚合物。吸附树 脂是指有特殊吸附功能的一类树脂。 离子交换树脂是最早出现的功能高分子材料, 历史可追溯到上一世纪30年代。1935年英国的 dams和Holmes发表了关于酚醛树脂和苯胺甲醛树 脂的离交换性能的工作报告,开创了离子交换树 脂领域,时也开创了功能高分子领域。
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。
离子交换树脂可以使水不经过蒸馏而脱盐,既 简便又节约能源。因此根据Adams和Holmes的发 明,带有磺酸基和氨基的酚醛树脂很快就实现了 工业化生产并在水的脱盐中得到了应用。 1944年 D’Alelio 合成了具有优良物理和化学性 能的磺化苯乙烯-二乙烯苯共聚物离子交换树脂及 交联聚丙烯酸树脂,奠定了现代离子交换树脂的 基础。
吸附树脂出现于上一世纪60年代,我国于1980年 以后才开始有工业规模的生产和应用。目前吸附树脂 的应用已遍及许多领域,形成一种独特的吸附分离技 术。由于结构上的多样性,吸附树脂可以根据实际用 途进行选择或设计,因此发展了许多有针对性用途的 特殊品种。这是其他吸附剂所无法比拟的。也正是由 于这种原因,吸附树脂的发展速度很快,新品种,新 用途不断出现。吸附树脂及其吸附分离技术在各个领 域中的重要性越来越突出。
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。
60年代后期,离子交换树脂除了在品种和性能 等方面得到了进一步的发展,更为突出的是应用 得到迅速的发展。除了传统的水的脱盐、软化外, 在分离、纯化、脱色、催化等方面得到广泛的应 用。 例如离子交换树脂在水处理以外的应用 由80年代以前占离子交换树脂总用量的不足10% 增加到目前的30%左右。
3.1.2 吸附树脂的结构 吸附树脂的外观一般为直径为0.3~1.0 mm的小 圆球,表面光滑,根据品种和性能的不同可为乳 白色、浅黄色或深褐色。吸附树脂的颗粒的大小 对性能影响很大。粒径越小、越均匀,树脂的吸 附性能越好。但是粒径太小,使用时对流体的阻 力太大,过滤困难,并且容易流失。粒径均一的 吸附树脂在生产中尚难以做到,故目前吸附树脂 一般具有较宽的粒径分布。