信息摘要:
離子交換(huàn)樹脂(zhī)是--類帶(dài)有(yǒu)功能基的網狀結構的高(gāo)分子化合物,它由不溶性的三維空(kōng)間網狀骨(gǔ)架、連接在骨架上的功能基團和(hé)功能基團上(shàng)帶有相反電荷的可交換…
離子交換樹脂是- -類帶有功(gōng)能基的網狀結構(gòu)的高分子化合物,它由不溶性的三維空間網狀骨架、連接在骨(gǔ)架上(shàng)的功能基團和功能基團(tuán)上帶有相反(fǎn)電荷的可交換離子三部分構成。離子交(jiāo)換樹脂可分為陽離子交換樹(shù)脂、陰離子交換樹脂和兩性離子交換樹脂。離子交換樹脂(zhī)不溶於水(shuǐ)和一-般溶劑。
離子交換樹脂有較高的機械強度(堅(jiān)牢性),化學性質也很穩(wěn)定,在正常情況下有較長的使用壽命。按化學活性基團首先(xiān)區分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類(lèi)。陽離子樹脂又(yòu)分(fèn)為強酸性和(hé)弱酸性兩類。陰離子樹脂又分為強堿性和弱堿性兩類。
離子交換樹脂的(de)工作(zuò)原理在離子(zǐ)交換過程中,水中的陽離子(如Na+、Ca2+、K+、Mg2+、Fe3+等) 與陽離子交換樹(shù)脂上的H+進(jìn)行交換,水中陽離子被轉移到陰樹(shù)脂上,而樹脂上的H+交換到水中。水(shuǐ)中的陰離子(如Cl-、HC03- 等)與陰離子交換樹脂上的0H-進行交換,水(shuǐ)中陰離(lí)子(zǐ)被轉移到樹脂上,而樹脂上的0H-交換到水中。而H+與0H-相結合生成水(shuǐ),從而達到脫(tuō)鹽的目的。
(1) 強酸性陽離子樹脂
樹脂含(hán)有大(dà)量(liàng)的強酸性基團如磺酸基-S03H,容易在溶液中(zhōng)離解出H+,故呈強酸性。樹(shù)脂離解(jiě)後(hòu),本體所(suǒ)含(hán)的負電基團,能吸附結合溶(róng)液中(zhōng)的其他陽離子。強酸性樹脂的離解能力很強,在酸性或堿性溶液中均(jun1)能離解(jiě)和產生離子交換作用。
樹脂在使用一段時間(jiān)後,要進行再生處理(lǐ),即用(yòng)化學藥(yào)品使(shǐ)離子交換反應以(yǐ)相反方向進行,使樹脂的官能基團回複原來狀態,以供再次使用。
(2)弱酸性陽離子樹脂(zhī)
樹脂含弱酸性基團如羧基-CO0H,能在水中離解出H+而(ér)呈酸性。樹脂(zhī)離解後餘下的負電基團能與溶液中(zhōng)的其他陽離子吸附(fù)結合,從而產生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即(jí)離解性(xìng)較弱,在低pH下難以離(lí)解(jiě)和進行離子交換,隻能在堿(jiǎn)性、中性(xìng)或微酸(suān)性溶液中(如pH5~14)起(qǐ)作用(yòng)。這類樹脂亦是(shì)用酸進(jìn)行再生(比強酸性樹(shù)脂較易再生(shēng))。
(3)強堿性陰離子樹脂
這類(lèi)樹脂含有強堿性基團,如季胺基(亦稱(chēng)四級胺基) -NR30H(R為碳氫基團),能在水中離解出0H-而呈強(qiáng)堿性。這種(zhǒng)樹脂(zhī)的正電基。團能與溶液中的陰離子吸附結合,從而產生陰離(lí)子交換(huàn)作用。種(zhǒng)樹脂的離解性很(hěn)強,在(zài)不同pH下都能正常工(gōng)作。它用強堿(如Na0H)進行再生(shēng)。
(4)弱堿性陰(yīn)離子樹脂
樹脂含有(yǒu)弱堿性基團,它們在水中能(néng)離解(jiě)出0H-而呈弱堿性。這種樹脂的正電基團能與溶液(yè)中的(de)陰離子(zǐ)吸附結合,從而產生陰離子交換作用。這種(zhǒng)樹(shù)脂在多數情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附。它隻能在(zài)中性或酸性條件(如pH1~9)下工作。它可用Na2C03、NH40H進行再生。