信息摘要:
離子交換樹脂是--類帶有功(gōng)能基的網狀結構的高(gāo)分子化合物(wù),它由不溶性的三(sān)維空間網(wǎng)狀骨架、連接在骨架上的功能(néng)基團和功(gōng)能基(jī)團上帶有相反電荷的可交換(huàn)…
離子交換樹脂是- -類帶有功能基的網狀(zhuàng)結構的高分子化(huà)合物,它由不(bú)溶性的三維空間網狀(zhuàng)骨架、連接在骨架上的功能(néng)基團(tuán)和功(gōng)能基團上帶有相反電荷的可交換離子三部分構成。離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂和兩性離(lí)子交換樹脂。離子交換樹脂不溶於水和(hé)一-般溶劑。
離子交換樹脂有(yǒu)較(jiào)高的機械強度(堅牢性),化學(xué)性(xìng)質也很穩定,在正常情況下(xià)有較長的使用壽命。按化學活性基團首先(xiān)區分(fèn)為(wéi)陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類。陽離子樹脂又分為強酸性和弱酸性兩類。陰離子樹(shù)脂又分為強堿(jiǎn)性和弱堿性兩類。
離子交換樹脂的工作原理在離子(zǐ)交換過程中,水中的陽離子(如Na+、Ca2+、K+、Mg2+、Fe3+等) 與陽離子交換樹脂上的H+進行交換,水中陽離子被轉(zhuǎn)移到陰樹脂上,而樹脂上的H+交換到(dào)水中。水中的陰離子(如Cl-、HC03- 等(děng))與陰離子交(jiāo)換樹脂上的0H-進行交(jiāo)換(huàn),水中陰(yīn)離子被轉移到樹(shù)脂上,而(ér)樹脂上的(de)0H-交換到水中。而H+與0H-相結合生成水,從而達到脫鹽的目的(de)。
(1) 強酸性陽離子樹脂
樹(shù)脂含有大(dà)量的強酸性基團如磺酸(suān)基-S03H,容易在溶液中離(lí)解出H+,故呈強酸性(xìng)。樹脂離解後,本體所含的負電基團,能(néng)吸(xī)附結合溶液中的其他陽(yáng)離子。強酸性樹脂的離解能力很(hěn)強,在酸性或堿性溶液中均能(néng)離解和產生離子交換作用。
樹脂在使用一段時間後,要進行再生處理,即用化學藥品(pǐn)使離子交換反(fǎn)應(yīng)以相(xiàng)反方向進行,使樹脂的官能基團回複原來狀態,以供再(zài)次(cì)使用。
(2)弱酸性陽離子樹(shù)脂
樹脂含弱酸性基團如羧基-CO0H,能在水中離解出H+而呈酸性。樹脂離解後餘下的負電基團能與溶液中的其他陽離子吸附(fù)結合,從而(ér)產生陽離子交換作用。這種(zhǒng)樹脂的(de)酸(suān)性即離(lí)解性較弱,在低pH下難以(yǐ)離解和進行離子交換,隻能在堿性、中性或(huò)微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。這類樹脂亦是用酸進行再生(比(bǐ)強酸性樹脂較易再生)。
(3)強堿性陰離子樹脂
這類樹脂含有強堿性基團,如季胺(àn)基(亦稱四(sì)級胺基) -NR30H(R為碳氫(qīng)基團),能在水中離解(jiě)出0H-而呈強堿性。這種樹脂(zhī)的正電基。團能與溶液中的陰離子吸附結合,從而產生陰離子交換作用。種樹脂的離(lí)解性很強,在不同(tóng)pH下都能正常工作。它(tā)用強(qiáng)堿(如Na0H)進(jìn)行再生。
(4)弱堿性陰離子(zǐ)樹脂
樹脂含有弱堿性基團,它們在水中能離解出0H-而呈弱堿性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附(fù)結合,從而產生陰離子交換(huàn)作用。這種樹脂在多數情況下是將溶(róng)液中的整個其他酸分子吸附。它隻能(néng)在中性或酸性條件(如pH1~9)下工作。它可用Na2C03、NH40H進行再生。