螯合树脂资料
螯合树脂
工业化树脂选择
含O-N型的混合螯合树脂是目前应用最广且最成熟 的去除二价金属离子的树脂，查找到的商业化树 的去除二价金属离子的树脂， 脂如下： 脂如下：
D401
C900
TP260
LEWATIT TP207
C800
S930
胺基 羧酸 类
胺基 膦酸 类
LSC－500 －
D412 D751 CR11
遇到的问题
不同的螯合基 团对不同的金 属离子具有不 同的选择吸附 能力
2结构
物理结构
化学结构
形态结构 螯合树脂一般为 球状、粉末状或 无定形状,也有 螯合纤维、织物 状和螯合膜等。
孔结构 保证一定的孔结 构有利于提高树 脂的比表面积， 也有利于特定金 属离子在树脂中 的扩散。
配体结构 根据软硬酸碱理 论,贵金属离子 属于软酸,易与 含S、N原子的软 碱配体形成稳定 螯合物。
1 2
谷氨酸钠国标中有铁的理化指标，味精卫生标准中只有砷铅锌的 理化指标，如何评价重金属处理程度，怎样算是达标？ 味精产品中未处理重金属前实际含有的重金属主要是哪些？
3
如吸附Hg,需要含硫的螯合树脂，与其他重金属所需不同,该怎么解 决？ Click to add Title 已查找到若干商业化氨基羧酸和氨基磷酸的螯合树脂，其他类型的 商业化螯合树脂未查到，考虑先在这两类中选择对比，再在两类中 选择优势螯合树脂进一步对比择优？
味精产品简介
GB/T8967—2007谷氨酸钠（味精）国标， GB/T8967—2007谷氨酸钠（味精）国标，其中理化要求 谷氨酸钠
味精产品简介
味精卫生标准GB2720—2003其中理化指标如下 味精卫生标准GB2720—2003其中理化指标如下 GB2720
螯合树脂的性能及制备
相对小分子螯合剂而言，螯合树 脂具有合成简便、 价格低廉、 吸附容量大、 易洗脱、 干扰少、 机械性能好和对于酸碱及各种溶 剂极为稳定等优点。
相对离子交换树脂而言，螯合树 脂与金属离子的结合能力更强 ， 选择性也更高。 使用螯合树脂处理络合重金属离 子有一定局限性：由于螯合树脂 不能通过有机物浸出络合的重金 属离子，会对环境造成二次污染
主要的配位原子和含有这些原子 的配位基团见课本43页（表2-9）
2.3螯合树脂的结构对性能的影响
2.3.1化学结构
1.配体结构与配位性能的关系
螯合树脂依靠其高分子链上的官 能团与金属离子配位形成螯合物， 因此其配体的结构是决定螯合树 脂配位性能的关键。
2.高分子链结构对吸附性能的影响
螯合树脂具有交联的三维结构，一定程度 的交联可以保证树脂具有较强的机械强度和 耐酸碱性，但交联度过大则可能影响吸附容 量和吸附速度。 亲水性的高分子链可以保证树脂在水溶液 中具有一定的溶胀度，使树脂内部形成扩张 的孔道，有利于提高金属离子在树脂中内的 扩散速率；但溶胀度过大，会使树脂的强度 降低，树脂的溶胀度一般应保持在2—6。
等离子络合，该树脂与的螯合物其 特征颜色分别为深紫色和紫红色。
当在同一个碳原子上同时含有肟基和氨基 时，称这种结构为偕胺肟基。具有这样结构 的聚合物一般都具有较强的螯合能力。以聚 苯乙烯可以通过取代反应得到双氰基树脂； 氰基与羟基反应后引入这种偕胺肟基，构成 螯合树脂，其合成路线如下：
4.应用及发展前景
孔结构 螯合树脂的吸附速率和 吸附容量与树脂的比表面积有关， 保证树脂中具有一定的孔结构有 利于提高树脂的比表面积。适宜 的孔结构也有利于特定金属离子 在树脂中的扩散，孔道直径与被 吸附金属离子的直径之比以6：1 为宜。 树脂在水溶液中溶胀，有利于扩 大树脂的孔道，凝胶型的树脂如 果在水溶液中溶胀，也具有一定 的孔结构。
螯合树脂
工作原理
絮凝沉淀法是选用无机絮凝剂（如硫酸铝）和有机阴离子型絮凝剂聚丙烯 酰铵（PAM）配制成水溶液加入废水中，便会产生压缩双电层，使废水中 的悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝体、矾花。 絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水相沉淀，从而去除废水中 的大量悬浮物，从而达到水处理的效果。为提高分离效果，可适时、适量 加入助凝剂。处理后的污水在色度、含铬、悬浮物含量等方面基本上可达 到排放标准，可以外排或用作人工注水采油的回注水。
螯合树脂及絮凝剂
螯合树脂 简介
概念、结 构机理
分类、性 能、制备 方法
应用及发 展
概念回顾
螯合物： 是配合物的一种，在螯合物的结构中，一定
有一个或多个多齿配体提供多对孤对电子与中心体形成 配位键。 螯合效应：螯合剂与某些金属离子形成稳定的络合物 的效应
螯合树脂：是指含有能与金属离子形成螯合物（吸附金属离子）的分离
二：根据组成螫合树脂的母体分类 根据组成螯合树脂的母体可将螯合树脂分为人工合成母体类和天然高分 子 材料类。人工合成母体类螯合树脂常见的有聚苯乙烯类、聚丙烯酸类、 聚乙烯醇类等；以天然高分子材料为母体的螯合树脂常见的有纤维素类、壳 聚糖类以及淀粉类等。
三：根据螫合基团在高分子链中的位置分类 根据螯合基团的位置在高分子主链中还是悬挂在高分子侧链上可以将螫合 树脂分为主链型、侧链型以及功能基同时存在于主链和侧链的螯合树脂。
改性的目的是引入某些高电荷离子以提高电荷的中和能力，引入羟 基、磷酸根等以增加配位络合能力，从而改变絮凝效果。其可能的 原因是：某些阴离子或阳离子可以改变聚合物的形态结构及分布， 或者是两种以上聚合物之间具有协同增效作用。 3）改性的多阳离子无机絮凝剂，聚合硫酸氯化铁铝(PAFCS)在饮用水 及污水处理中，有着比明矾更好的效果；在含油废水及印染废水中 PAFCS比PAC的效果均优，且脱色能力也优；絮凝物比重大，絮 凝速度快，易过滤，出水率高；其原料均来源于工业废渣，成本较 低，适合工业水处理。铝铁共聚复合絮凝剂也属这类产品，它的生 产原料氯化铝和氯化铁均是廉价的传统无机絮凝剂，来源广，生产 工艺简单，有利于开发应用。铝盐和铁盐的共聚物不同于两种盐的 混合物，它是一种更有效地综合了PAC和FeCl3的优点，增强了去 浊效果的絮凝剂。
螯合树脂
以N为配位原子的螯合树脂的研究进展caspar螯合树脂也称高分子螯合剂，是离子交换树脂的一种特殊类型。
其高分子骨架上的螯合功能基团能够与金属离子发生配位，螯合物形成时，配位原子有两个或两个以上，形成闭合的环状，并且在一定的条件下，可以将螯合的金属离子脱除。
螯合树脂的主要用途为金属离子的浓缩与富集。
螯合树脂相对于其他类型的螯合剂有如下优点：(1)相比于小分子螯合剂，螯合树脂制备简单，价格较低，且由于比表面积较大，使其吸附容量较大，机械性能较好，耐溶剂性较好且易脱附。
(2)对有离子交换树脂来说，由于螯合树脂功能基团与金属离子之间既有离子键作用，又有配位键作用，因而螯合树脂与金属的结合强度越高，且配位具有一定的选择性。
螯合树脂的其他特点如下表所示：表1，关于螯合树脂的其他特点一般情况下，螯合树脂的分类方式按功能基团或高分子基体的不同进行。
分类情况如下所示：①按照功能基团的的配位原子的不同可以分为：含氮型、含氧型、含硫型、含砷型、含磷型及多种配位原子共有的混合型。
②按照功能基的位置不同可以分为：主链型、侧链型及功能基同时存在于主链与侧链的情况。
③按照高分子基体的来源不同可以分为：人工合成高分子材料如交联聚苯乙烯类、聚丙烯酸类、聚乙烯醇类；天然高分子材料如甲壳质类、淀粉类、纤维素类等。
本文的主要介绍对象为以N为配位原子的螯合树脂。
以N为配位原子的螯合树脂是最常见的螯合树脂之一，含氮的功能基团也是最早被应用的功能基团。
1935年，英国的Adams和Holmes发现了关于酚醛树脂和苯胺甲醛树脂的离子交换性能，这是发现的第一种离子交换树脂也是最早的功能高分子材料，材料中的氨基即起到了交换阴离子的作用。
1959年，陶氏化学公司开始在市场上出售螯合树脂Dowox A-1，标志着实验室中进行检测用的螯合树脂开始市场化。
该螯合树脂的功能基团便是含N的功能基团亚胺醋酸。
N原子含有孤对电子且原子体积小，与金属离子具有很强的键合能力。
螯合树脂
讲解人：刘彦云 0915020107 吴美汝 0915020108
1.概念、结构机理 2.分类、性能 3.制备方法 4.改性、应用及发展
定义：螯合树脂是一类能与金属 离子形成多配位络和物的交联功 能高分子材料。
螯合树脂吸附金属离子的机理： 树脂上的功能原子与金属离子发 生配位反应，形成类似小分子螯 合物的稳定结构。
CH 3 H 2 H2C C C C C CH 3 O O
2．3．2酚类螯合树脂
酚类螯合树脂可以通过在聚苯乙烯及其共聚物上引 入酚羟基的方法得到，在聚苯乙烯树脂中引入酚羟基 的方式有多种，可以由4一乙酰氧苯乙烯共聚物水解 得到对羟基聚苯乙烯树脂，也可以由聚氯乙烯为原料 与苯酚反应直接引入酚羟基，这类树脂对二价镍和二 价铜离子有选择性吸附。聚苯乙烯与氯甲基甲醚反应 得到的聚对氯甲基苯乙烯与水杨酸、氢醌、2一羟基 一3一羧基萘、2，4一二羟基苯甲酸、没食子酸等含 有羟基的芳香酚进行弗里德尔一克拉夫茨反应，同样 可以得到含酚羟基的聚苯乙烯型树脂。
螯合树脂的结构和性能
1.
化学结构
配体结构与配位性能的关系
螯合树脂依靠其高分子链上的官能团 与金属离子配位形成螯合物，因此其配体的结构是决定螯合树脂配位性能的 关键。
2.
高分子链结构对吸附性能的影响
螯合树脂具有交联的三维结构， 一定程度的交联可以保证树脂具有较强的机械强度和耐酸碱性，但交联度过 大则可能影响吸附容量和吸附速度。亲水性的高分子链可以保证树脂在水溶 液中具有一定的溶胀度，使树脂内部形成扩张的孔道，有利于提高金属离子 在树脂中内的扩散速率；但溶胀度过大，会使树脂的强度降低，树脂的溶胀 度一般应保持在2—6。
螯合树脂的性能及制备PPT课件
吸附容量高，能够达到100300mg/g，吸附速度快，动力 学性能良好。
吸附选择性高，对目标重金属 离子的吸附效果优于其他常见 离子。
选择性
01
螯合树脂的选择性主要取决于其 化学结构，通过设计不同的配体 和交联度，可以实现对不同重金 属离子的选择性吸附。
02
螯合树脂对特定重金属离子的吸 附选择性高，能够实现从复杂溶 液中高纯度分离目标重金属离子 。
20世纪60年代
螯合树脂的初步研究和应用开始出现。
20世纪70年代
21世纪
随着环保意识的提高和资源的日益紧 缺，螯合树脂在金属回收和污水处理 等领域的应用越来越广泛，成为当前 研究的热点之一。
螯合树脂的合成和应用技术得到了进 一步的发展，逐渐应用于工业生产中。
02
螯合树脂的性能
吸附性能
螯合树脂具有优异的吸附性能， 能够高效吸附溶液中的重金属 离子，如铜、镍、锌等。
以满足更广泛的应用需求。
纳米材料的应用
03
利用纳米技术制备纳米级螯合树脂，以提高其吸附容量和选择
性，并应用于更精细的分离和提纯过程。
制备工艺的改进
优化合成路线
通过改进合成方法、降低成本、提高产率，实现螯合树脂的规模 化生产。
新型制备技术的探索
研究和发展新的制备技术，如微波合成、超声波合成等，以提高 螯合树脂的合成效率和纯度。
合成条件
温度
螯合树脂的合成需要在一定的 温度下进行，温度的高低会影 响聚合反应的速度和产物的性
能。
压力
在某些聚合反应中，需要施加 一定的压力来促进反应的进行 。
催化剂
在某些聚合反应中，需要使用 催化剂来加速反应的进行。
溶剂
选择合适的溶剂可以有利于聚 合反应的进行和产物的分离纯
螯合树脂的基本功能
螯合树脂的基本功能全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：螯合树脂是一种具有特殊功能的功能性树脂材料，其主要作用是通过分子间的络合作用来固定金属离子或有机分子，以实现特定的吸附、分离、催化或稳定等功能。
螯合树脂常被广泛应用于环境保护、医药制备、工业生产等领域，具有重要的应用价值。
下面将介绍螯合树脂的基本功能及其在各个领域的应用。
螯合树脂具有优良的吸附性能。
由于螯合树脂具有多个含有活性基团的配位基团，可以有效地吸附金属离子、有机分子等目标物质。
螯合树脂的吸附性能主要取决于其配位基团的种类和密度，不同的配位基团可以选择性地吸附不同的目标物质，因此可用于分离、浓缩或纯化目标物质。
螯合树脂具有优异的分离效果。
由于螯合树脂能够选择性吸附目标物质，具有较高的选择性和分离度，因此在分离复杂混合物中的目标物质时具有独特的优势。
螯合树脂常被用于离子交换色谱、金属离子交换、有机物的分离等领域，可以有效地提高分离效率和纯度。
螯合树脂具有良好的催化性能。
由于螯合树脂的配位基团可以与金属离子形成稳定的络合物，在催化反应中起到催化剂的作用。
螯合树脂的催化性能取决于金属离子的种类和浓度，可用于催化酯化、氧化、还原等各种有机合成反应，具有快速反应速度和高产率的优势。
螯合树脂还可用于稳定金属离子。
由于螯合树脂与金属离子形成的络合物具有较高的稳定性，可以防止金属离子与环境中其他物质发生反应而失去活性。
螯合树脂的金属稳定性取决于络合物的配位环境和络合键的强度，可用于金属离子的输运、储存和保护。
螯合树脂具有多种功能，包括吸附、分离、催化和稳定等，广泛应用于环境保护、医药制备、工业生产等领域。
随着科学技术的不断发展，螯合树脂的功能和性能将不断得到提升，为各行各业的发展带来更多的机遇和挑战。
希望更多的科研人员和工程师能够共同努力，不断探索和应用螯合树脂的潜力，为实现可持续发展和创新创业做出贡献。
【文章2000字，结束】第二篇示例：螯合树脂是一种高效的功能性树脂材料，具有多种重要的应用。
螯合树脂
从结构上分类，螯合树脂可分为侧链型和 主型两类 从原料来分类，则可分为天然（如 纤维素、海藻酸盐、甲壳素、蚕丝、羊毛、蛋白质等） 人工合成的两类 螯合树脂分离金属离子的原理如下式所示。
CH 2
CH
CH 2
CH
CH 2
CH
n N C6H5CH2O C6H CH2O 5 N n OH N n
? （4）聚乙烯基吡啶类 ）
高分子骨架中带有吡啶基团时， 高分子骨架中带有吡啶基团时，对Cu2+， Ni2+，Zn2+等金属离子有特殊的络合功能。等金属离子有特殊的络合功能 有特殊的络合功能。 若在氮原子附近带有羧基时， 若在氮原子附近带有羧基时，其作用更为明 显。这类整合树脂的结构 有以下几种类型： 有以下几种类型：
式中，ch为功能基团，对某些金属离子有特定 的络合能力，因此能将这些金属离子与其他金属离子分离开来.
螯合树脂由于具有特殊的选择分离功能，很有发展前途。已研究成功的有30多种类型的产品， 但目前真正实现了工业化的产品并不多。下面介绍一些最常用的品种。
（1）胺基羧酸类（EDTA类） 乙二胺四乙酸（EDTA）是分析化学中最常用的分析试剂。它能在不同条件下与不同的金属离子络合，具有很好的选择性。仿照其结构合成出来的螯合树脂也具有良好的选择性。例如，下面两种结构的树脂就是应用十分成功的螯合树脂。
肟基近旁带有酮基、胺基、羟基时 肟基近旁带有酮基、胺基、羟基时，可提高肟基 酮基 的络合能力．因此，肟类螫合树脂常以酮肟 酚肟、 酮肟、 的络合能力．因此，肟类螫合树脂常以酮肟、酚肟、 胺肟等形式出现 吸附性能优于单纯的肟类树脂。 等形式出现， 胺肟等形式出现，吸附性能优于单纯的肟类树脂。 酮肟： 酮肟：
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HYC－500胺基膦酸树脂1．树脂物化指标
出厂型式 Na型
官能团 -NHCH
2PO
3
Na
2
体积交换容量≥ml
含水量 50-60%
湿真密度湿视密度渗磨圆球率≥90%
转型膨胀率（H Na）≤40%
2．选择性顺序：
Pb2+ ＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞Ca2+ ＞Cd2+＞Ni2+＞Co2+ ＞Sr2+ ＞Ba2+
3．吸附金属离子适宜的PH值：
4．交换过程（柱法）
根据需要调整流速为5－30倍体积，将料液通过交换柱，重金属离子与Na型树脂上携带的Na+交换，通液至重金属离子泄漏超过指定值，交换过程完成。
5．再生：
交换过程结束后，通5－10％的盐酸或硫酸2－3BV，流速为2BV／小时，通完后浸泡30－60min，水洗至出水PH为左右运行结束。
6．转型
逆流通4％ NaOH 2－4BV。
使树脂为Na型，水洗至8－9左右，即可进行下一周期运行。
注：BV为倍树脂体积
HYC－300巯基树脂
一、树脂物化指标：
1．官能团：－SH
2．出厂型式： H型
3．湿视密度：湿真密度： g/ml
4． 体积交换容量：≥ml
二、 选择性顺序：
Hg 2+＞Ag +＞Cu 2+＞Pb +＞Cd 2+＞Ni 2+＞Co 2+＞Fe 3+＞Ca 2+＞Na + 三、 使用参考数据：
1． 通液流速：5～20BV/hr 2． 工作交换容量：～ml 3． 再生剂：HNO 3 、HCL 、H 2SO 4 4． 再生剂浓度：1～5 mol/l 5．
再生速度：1～3BV/hr
四、 应用举例：
1．
处理工业废水中汞：汞存在形式：Hg 0
、Hg ＋ 、Hg 2＋及甲基汞。
含量5～50PPM ，
以5BV/hr 通过树脂柱，出水含量在5ppb 以下。
通液量：120BV ，树脂用于3mol/lHCL 或HNO 3再生。
2．
从照相定影中回收银：将照相定影液（组成：Ag ＝10g/l ，（NH 4）2S 2O 3=150g/l ）以通液速度6m/h 的流速处理时，处理液中银浓度为25ppm 以下。
HYC-100胺基羧酸螯合树脂
HYC-100是一种具有亚氨基二乙酸官能团及非常耐久型的大孔选择性螯合型离子交换树脂。
应用：
HYC-100特别适合于阳离子重金属的去除，大孔状树脂结构确保了离子扩散的优越性，从而给予了高效的完全去除性和再生性能。
1．树脂物化指标：
出厂型式： Na 型 体积交换容量：≥ml 含水量： 50-60%
湿真密度： 湿视密度： 转型膨胀率：（H →Na ）30-40% 最高使用温度：85℃ 使用pH 范围：1－14 再生剂：HCL H 2SO 4 (2N －5N)
转型剂： NaOH
2．选择性顺序：
Pb2+ ＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞Ca2+ ＞Cd2+＞Ni2+＞Co2+ ＞Sr2+ ＞Ba2+
3．吸附金属离子适宜的PH值：
4．交换过程（柱法）
根据需要调整流速为5－30倍体积，将料液通过交换柱，重金属离子与Na型树脂上携带的Na+交换，通液至重金属离子泄漏超过指定值，交换过程完成。
5．再生：
交换过程结束后，通5－10％的盐酸或硫酸2－3BV，流速为2BV／小时，通完后浸泡30－60min，水洗至出水pH为左右运行结束。
6．转型：
逆流通4％ NaOH 2－4BV，使树脂为Na型，水洗至pH8－9左右，即可进行下一周期运行。
注：BV为树脂床体积
HYC－200硫脲树脂
1、树脂物化指标：
)
3．官能团：－S-C=NH(NH
2
4．出厂型式： HCl型
5．湿视密度： -0.75gml
6．湿真密度： -1.18 gml
7．体积交换容量：≥ml
2、选择性顺序：在酸性条件下
Hg2+>Ag+>Au3+>Pt2+>Cu2+>Pb2+>Bi3+>Sn2+>Cd2+> Co2+>Ni2+
使用参考数据：
8．通液流速：1～3BV/hr
9．工作交换容量：～ml
10．再生剂：浓HCL硫脲的混合液
11．再生剂浓度：1～5 mol/l
12．再生速度：1～3BV/hr
HYC-200硫脲树脂使用方法
一、装柱：
将50ml干净的酸式滴定管用水洗过，下端堵上少许干净的聚乙烯布，准确量取50ml的HYC-200树脂用水装入滴定管中，保持液面在树脂层以上。
二、正洗：
以100ml/h的流速用200ml水对树脂进行正洗，正洗结束后保持液面在树脂层以上。
三、预处理：
以100ml/h的流速用4%的盐酸200ml水对树脂进行处理，过完酸后纯水洗至pH大于4,结束后保持液面在树脂层以上。
四、运行：
将含对铂、金废水（PH在1左右）以一定流速通过树脂层，流速以50~100ml/h通过树脂层，收集过柱液并每隔1小时检测对铂含量，当发现对铂、金开始泄漏后，停止吸附。
五、洗脱：
以50ml/h的流速用100-150ml浓盐酸加5%的硫脲混合液对树脂进行洗脱，收集洗脱液浓缩灰化回收铂、金，再以50ml/h的流速用水洗至pH大于4，水洗结束后保持液面在树脂层以上即可进行下一周期使用。
HYC -600硼选择性螯合树脂
HYC-600硼选择性螯合树脂是一种苯乙烯和二乙烯苯交联的，具有N-甲基葡萄糖胺基的大孔结构螯合树脂。
这种化学结构在官能团中具有多价醇基部分与硼之间生成络合阴离子，其胺基部分作为阴离子交换基捕捉生成的络合阴
离子，从而选择吸附硼离子。
这种树脂不受大量共存盐类的影响。
同时反应对PH值很敏感，络合离子只有在中性或碱性溶液里才能生成，在酸性溶液里络合离子分解。
一般工作条件
应用例
1、农业用水中去除硼离子
硼对植物来说是微量元素，但超过几个ppm时，会引起发育障碍。
在模拟实验中调配成含盐量500ppm与硼10ppm的农业用水，以流速16 BV/h通过树脂处理，处理量达200倍时水中的硼为1ppm。
2、不含硼的镁盐溶液
12%的氯化镁中一般含100ppm左右的硼，通过树脂处理将硼量减低到10ppm 以下以生产出优良的镁。