离子交换树脂)

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离子交换树脂的种类

离子交换树脂的种类

离子交换树脂的种类
一、强酸型树脂:
1.高强度硫酸型树脂:这是最常见的一种离子交换树脂,其含有大量的硫酸基团(-SO3H),用于去除水中的碱性金属离子和硝酸盐。

2.高强度氯酸型树脂:这类树脂中含有氯酸基团(-COOH),广泛应用于氯离子和硝酸盐的去除。

二、弱酸型树脂:
1.丙烯酸型树脂:这类树脂含有丙烯酸基团(-COONa),适用于去除水中的钙、镁离子。

2.磷酸型树脂:这类树脂含有磷酸基团(-PO3H2),能够去除水中的钙、镁离子和铁离子。

三、强碱型树脂:
1.强碱型丙烯酸树脂:这类树脂含有胺基团(-NR3),适用于去除水中的酸性离子(如硫酸根离子)。

2.纤维素型强碱型树脂:这类树脂适用于去除水中的有机物、色素和重金属离子。

四、弱碱型树脂:
1.弱碱型丙烯酸树脂:这类树脂含有氨基团(-NH2),能够去除水中的酸性离子和重金属离子。

2.氨基型树脂:这类树脂含有氨基团(-NH2),用于水处理中的去除和回收硫酸铵。

此外,根据交换基团的不同,离子交换树脂还可分为单质离子交换树脂和复质离子交换树脂。

其中,单质离子交换树脂是指只含有一种交换基团,而复质离子交换树脂则含有两种或两种以上的交换基团。

综上所述,离子交换树脂的种类繁多,根据不同的应用领域和水质需要选择适用的树脂类型,以达到最佳的净化和分离效果。

离子交换树脂分离原理

离子交换树脂分离原理

离子交换树脂分离原理离子交换树脂是一种常用的分离纯化技术,它基于离子交换的原理,可以有效地分离溶液中的离子。

离子交换树脂是一种高分子材料,具有固定的离子交换基团,通过与待分离溶液中的离子发生反应,实现对离子的选择性吸附和释放,从而实现离子的分离纯化。

离子交换树脂的分离原理可以简单地理解为离子的交换。

离子交换树脂中的固定离子交换基团以及溶液中的离子之间会发生离子交换反应。

当溶液中的离子与树脂上的固定离子交换基团具有相同的电荷时,它们会发生吸附作用,被树脂固定下来。

而对于与树脂上的固定离子交换基团具有不同电荷的离子,则不会被树脂吸附,保持在溶液中。

离子交换树脂的选择性吸附和释放离子的能力是由其固定离子交换基团的化学性质决定的。

树脂上的固定离子交换基团可以是阴离子交换基团或阳离子交换基团,分别用于吸附阳离子和阴离子。

固定离子交换基团具有特定的电荷性质,可以与溶液中的离子发生静电作用引起离子的吸附。

离子交换树脂的分离效果可以通过调节溶液的pH值来实现。

当溶液的pH值发生变化时,溶液中的离子的电荷状态也会发生变化。

这样一来,原本被树脂吸附的离子可能会被释放出来,而原本没有被吸附的离子可能会被吸附。

通过调节溶液的pH值,可以实现对特定离子的选择性吸附和释放,从而实现离子的分离纯化。

离子交换树脂在实际应用中有着广泛的用途。

它可以用于水处理领域,用于去除水中的杂质离子,提高水的纯度。

此外,离子交换树脂还可以用于药物纯化、食品加工等领域,用于提取和纯化特定的离子物质。

离子交换树脂还可以用于离子交换色谱分析,用于分离和检测溶液中的离子成分。

离子交换树脂分离原理是基于离子交换反应的,通过树脂上的固定离子交换基团与溶液中的离子发生交换作用,实现对离子的选择性吸附和释放,从而实现离子的分离纯化。

离子交换树脂具有广泛的应用领域,可以用于水处理、药物纯化、食品加工等方面,为我们的生活和工业生产提供了便利和支持。

离子交换树脂的功能

离子交换树脂的功能

离子交换树脂是一种用于离子交换的特殊材料,具有以下功能:
1.离子交换:离子交换树脂可以与水溶液中的离子进行置换反应。

它能够吸附溶液中的某些离子,并释放出等量的其他离子。

通过这种方式,离子交换树脂可以实现溶液的去离子、分离、富集等目的。

2.去除杂质:离子交换树脂可以去除溶液中的杂质离子,如重金属离子、有害离子等。

通过选择性吸附和置换作用,离子交换树脂能够有效净化水和其他溶液。

3.软化水处理:硬水中存在大量的钙离子和镁离子,通过离子交换树脂的钠离子置换,可以软化水质,降低水中的硬度,减少水垢的生成,延长设备寿命。

4.分离纯化:离子交换树脂可以用于溶液中离子的分离纯化。

通过调节离子交换树脂的性质和条件,可以选择性地吸附和释放目标离子,从而实现分离和纯化的目的。

5.催化作用:某些离子交换树脂具有催化活性,可以用作催化剂或催化载体,用于催化反应的进行,提高反应效率。

离子交换树脂的功能广泛应用于水处理、化学工业、生物制药等领域,对于实现离子的分离、纯化和净化具有重要的作用。

离子交换树脂原理及使用方法

离子交换树脂原理及使用方法

离子交换树脂原理及使用方法离子交换树脂是一种重要的固相吸附材料,广泛应用于水处理、制药、食品工业等领域。

它的工作原理是通过静电作用,将溶液中的离子与树脂上的离子交换,从而实现对溶液中特定离子的去除或富集。

离子交换树脂的基本结构是一种聚合物,它的分子链上带有一些功能性基团,这些基团能够与离子发生化学反应。

树脂的功能性基团可以是阴离子基团,如氨基、羟基等,也可以是阳离子基团,如胺基、硫酸基等。

树脂的选择要根据需要去除或富集的离子种类来确定。

离子交换树脂的使用方法一般分为两步,即吸附和洗脱。

首先,将树脂装填在柱子或者固定在其他介质上,形成一个固定床。

然后,将需要处理的溶液通过固定床,溶液中的离子会与树脂上的离子发生交换作用,被吸附在树脂上。

这样,溶液中的目标离子就被去除或者富集到树脂上了。

吸附完毕后,需要对树脂进行洗脱,将吸附在树脂上的离子从树脂上解吸下来。

常用的洗脱方法有酸洗和盐洗。

酸洗是指用酸性溶液对树脂进行洗脱,通过与树脂上的离子发生反应,将其解离下来。

盐洗是指用盐溶液对树脂进行洗脱,通过与树脂上的离子发生交换,将其替换下来。

洗脱后的溶液中就含有高浓度的目标离子,可以进一步利用。

离子交换树脂的选择和运用需要根据具体的应用需求来确定。

不同的树脂具有不同的特性,对不同的离子有不同的选择性。

在选择树脂时,需要考虑离子的浓度、溶液的pH值、温度等因素。

同时,还需要根据溶液的体积和流速等参数来确定树脂的装填方式和床层高度,以确保充分的吸附和洗脱效果。

离子交换树脂的使用在水处理中有着广泛的应用。

例如,可利用阴离子交换树脂去除水中的硝酸盐、磷酸盐等无机离子,或者利用阳离子交换树脂去除水中的重金属离子。

在制药和食品工业中,离子交换树脂也常用于纯化和富集目标物质。

此外,离子交换树脂还可以应用于环境保护、化学分析等领域。

离子交换树脂是一种重要的固相吸附材料,其工作原理是通过静电作用实现溶液中离子的去除或富集。

在使用离子交换树脂时,需要根据具体的应用需求选择合适的树脂和操作条件。

离子交换树脂用途

离子交换树脂用途

离子交换树脂(Ion Exchange Resin)是一种具有交换离子能力的高分子化合物。

它能吸附和释放特定的离子,实现不同离子之间的互换。

离子交换树脂广泛应用于各种领域,以下是一些常见用途:1. 水处理:离子交换树脂在水处理领域有着广泛应用,用于去除水中的硬度、重金属离子、放射性核素等杂质。

通过使用阳离子交换树脂去除水中的钙、镁等硬度离子,从而实现软化水;而阴离子交换树脂则可以去除水中的硫酸盐、氯化物等。

在反渗透系统前处理中也常使用离子交换树脂。

2. 化学品生产:离子交换树脂常用于有机合成、糖精制、催化剂和药物生产过程中的离子交换。

在生产中,离子交换树脂可以对原料进行去离子处理,净化化学品或萃取有价值的成分。

3. 药物行业:离子交换树脂用于药品的提纯,制备和净化。

离子交换树脂可以作为药物分子的载体,通过交换释放药物分子,实现控制释放药物。

4. 食品和饮料工业:离子交换树脂用于糖厂、果汁厂等食品加工过程中去除色素、嘌呤、有机杂质,保留营养成分,提高产品质量。

5. 电子工业:离子交换树脂用于超纯水的制备,用于制程洗涤和光刻等过程中,降低水中杂质的浓度,从而提高芯片和电子产品的性能。

6. 金属分离与提取:离子交换树脂广泛应用于金属回收、冶炼和提炼。

可以有效地提取稀有金属,如铀、钍等,以及提纯和净化贵金属、稀土等。

在废水处理中,例如电镀废水、酸洗废水等,离子交换树脂可用于回收废水中的有价值金属离子,并降低排放标准。

7. 生物科学:离子交换树脂在生物科学研究和生产中也十分重要,被应用于生物分子、蛋白质、DNA、RNA等生物大分子的富集、分离和纯化。

总之,离子交换树脂在许多领域具有广泛的应用,是一种重要的功能材料。

离子交换树脂原理及使用方法

离子交换树脂原理及使用方法

离子交换树脂原理及使用方法以离子交换树脂原理及使用方法为题,本文将介绍离子交换树脂的基本原理、分类、应用以及使用方法。

一、离子交换树脂的原理离子交换树脂是一种能够与溶液中的离子发生交换反应的高分子材料。

其原理基于离子交换反应,通过树脂中的功能基团与溶液中的离子发生化学反应,将溶液中的离子吸附到树脂上,并释放出与之相对应的离子。

离子交换树脂的功能基团可以是酸性基团或碱性基团,根据功能基团的不同,离子交换树脂可以分为阴离子交换树脂和阳离子交换树脂。

二、离子交换树脂的分类1. 阴离子交换树脂:阴离子交换树脂是具有具有碱性功能基团的树脂,能够吸附溶液中的阴离子。

常见的阴离子交换树脂有强碱性树脂和弱碱性树脂。

强碱性树脂通常是以季胺基或氨基作为功能基团,具有较高的离子交换容量和较强的吸附能力;弱碱性树脂则是以胺基或次胺基作为功能基团,离子交换容量和吸附能力较强碱性树脂较低。

2. 阳离子交换树脂:阳离子交换树脂是具有具有酸性功能基团的树脂,能够吸附溶液中的阳离子。

常见的阳离子交换树脂有强酸性树脂和弱酸性树脂。

强酸性树脂通常是以磺酸基或磷酸基作为功能基团,具有较高的离子交换容量和较强的吸附能力;弱酸性树脂则是以羧基或酚基作为功能基团,离子交换容量和吸附能力较强酸性树脂较低。

三、离子交换树脂的应用离子交换树脂在各个领域都有广泛的应用,主要包括水处理、制药、食品加工、环境保护等方面。

1. 水处理:离子交换树脂可用于去除水中的阳离子或阴离子,从而净化水质。

常见的应用包括软化水、去除重金属离子和放射性核素等。

2. 制药:离子交换树脂可用于药物的分离纯化、药物吸附和药物释放控制等方面。

在制药工业中,离子交换树脂广泛应用于药物的纯化和分离、药物固定化以及药物缓释等方面。

3. 食品加工:离子交换树脂可用于食品加工中的脱色、脱苦味、去除重金属离子等。

例如,可用于提取咖啡因、去除苦味物质和脱色等。

4. 环境保护:离子交换树脂可用于废水处理、废气治理和固体废物处理等方面。

离子交换树脂

离子交换树脂

离子交换树脂一、离子交换树脂基础介绍二、离子交换树脂的基本类型三、离子交换树脂基体的组成四、离子交换树脂的物理结构五、离子交换树脂的离子交换容量六、离子交换树脂的吸附选择性七、离子交换树脂的物理性质八、离子交换树脂的应用领域一、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。

第一、第二位数字的意义,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,表示大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂,其交联度为7。

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、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。

离子交换树脂法

离子交换树脂法

离子交换树脂法离子交换树脂法是一种常用的分离纯化技术,广泛应用于工业生产、环境保护、食品加工等领域。

本文将介绍离子交换树脂法的原理、应用以及优缺点。

一、离子交换树脂法的原理离子交换树脂是一种具有离子交换能力的高分子材料,具有很强的吸附能力和选择性。

它由大量的交联聚合物组成,其中含有一些可以与溶液中的离子发生交换反应的官能团。

当溶液通过离子交换树脂时,溶液中的离子会与树脂中的固定离子交换位置,使溶液中的离子被树脂吸附下来,从而实现对离子的分离纯化。

离子交换树脂法的分离过程主要包括吸附、洗脱和再生三个步骤。

首先,将待处理的溶液通过离子交换树脂床层,树脂上的固定离子与溶液中的目标离子发生吸附反应,目标离子被树脂吸附下来。

然后,通过改变溶液的pH值、离子强度或添加特定的洗脱剂等方式,将吸附在树脂上的目标离子洗脱出来,得到纯净的目标物质。

最后,通过再生处理,将树脂中的固定离子再生,使其恢复吸附能力,以便下一轮的分离操作。

离子交换树脂法在许多领域都有广泛的应用。

其中,工业生产是离子交换树脂法的主要应用领域之一。

在化工、制药、电子等行业中,离子交换树脂法被用于分离和纯化目标物质,去除杂质,提高产品的纯度和质量。

例如,离子交换树脂可以用于水处理,去除水中的重金属离子、有机物、硬度物质等。

另外,离子交换树脂还可以用于废水处理,去除废水中的有害离子,净化废水,达到环境保护的目的。

离子交换树脂法还被广泛应用于食品加工领域。

食品加工过程中,离子交换树脂可以用于去除食品中的杂质、色素、异味物质等,提高食品的品质和口感。

例如,离子交换树脂可以用于提取果汁中的杂质,去除苦味物质,改善果汁的口感;还可以用于去除啤酒中的苦味物质,使啤酒更加醇香。

三、离子交换树脂法的优缺点离子交换树脂法具有许多优点。

首先,离子交换树脂法操作简单,设备投资相对较低,适用于各种规模的生产工艺。

其次,离子交换树脂具有很强的选择性,可以根据需要选择合适的树脂和操作条件,实现对目标离子的高效分离。

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摘要纠错编辑摘要离子交换树脂常用于原水处理的有钠型阳离子交换树脂和阴离子交换树脂,全名称由分类名称、骨架(或基因)名称、基本名称构成。

根据树脂的酸碱性分,属酸性的在名称前加“阳”,强酸性阳离子树脂与NaCl作用,转变为钠型树脂使用,就叫做“钠型阳离子交换树脂”。

属碱性的在名称前加“阴”。

离子交换树脂-离子交换树脂离子交换树脂-正文一类带有功能基的网状结构的高分子化合物,加热不熔,也不溶解于任何介质,能同溶液里的离子起交换反应。

离子交换反应与无机化学的置换或复分解反应类似,如硫酸钠与硝酸钡的化学反应:所差异的只是,无机化学的复分解反应一般是均相反应,而在离子交换树脂上进行的反应是非均相反应。

最主要的离子交换反应有:①阳离子交换树脂的交换反应:R为高分子强酸基,如结构式a、b。

②阴离子交换树脂的交换反应:R为高分子强碱基,如结构式c。

简史离子交换树脂开始出现于1935年,当时,英国人B.A.亚当斯和E.L.霍姆斯发现,苯酚磺酸-甲醛逐步聚合物能够交换阳离子,其后,又发现间苯二胺与甲醛的聚合物具有交换阴离子的性能。

1939年德国法本公司和1941年美国的树脂产品和化学品公司先后开始工业生产,并分别以Wofatit和Amberlite作为商品名。

1944年美国人G.F.达莱利奥合成了苯乙烯系离子交换树脂。

第二次世界大战期间,在德国,Wofatit除用于水的精制外,还从人造丝工厂废液中回收铜氨,从照像废液中回收银。

在这期间,美国将离子交换树脂用于从贫铀矿中提取铀及用于核裂变生成物、超铀元素、稀土元素的分离。

战后,离子交换树脂的合成和应用进一步得到发展,在水纯化领域中,采用混合床脱盐法,制得了电阻率为1800万欧·厘米的高纯水。

50年代以后,开展了膜状离子交换树脂的研究,开辟了电化学的新领域。

60年代初期,为适应尖端科学的发展,又研制出耐压、耐磨、高交换速度、能交换或吸着高分子量化合物(如水里的腐植酸)的大孔离子交换树脂。

在选择分离稀有金属、贵重金属,环境保护,医药,仿生高分子,选择性膜,金属络合催化等方面都有了广泛的应用。

70年代以后,又出现了各种大孔吸附树脂及特种树脂。

分类离子交换树脂根据外观形状及物理性质(孔度、孔度分布、比表面、孔径等)分为凝胶、大孔和离子交换膜等。

根据用途有选择交换用、脱色用、吸着用、电子交换(氧化还原)用等。

根据母体的化学结构可分为苯乙烯系列、丙烯酸系列、酚醛类系列等。

根据离子交换树脂中活性基团的性质可分为:强酸性的、中等酸性的、弱酸性的;强碱性的、中等碱性的、弱碱性的;氧化还原性的。

含有酸性基团的离子交换树脂,能同溶液里的阳离子起交换反应,称为阳离子交换树脂;含有碱性基团的离子交换树脂,能交换溶液里的阴离子,称为阴离子交换树脂;含氧化还原基团的离子交换树脂,能与溶液里的还原剂或氧化剂起反应,称为电子交换树脂;同时含酸性和碱性基团的称为两性树脂,因为它在溶液里能与碱或酸作用。

若树脂与溶液里的高价阳离子作用后,能形成钳环形的络合物,则称为螯合树脂。

合成离子交换树脂的合成过程见图。

离子交换树脂性质离子交换树脂商品一般是制成直径为 0.4~0.6毫米的球状颗粒;在水中能溶胀,但不溶于任何溶剂,加热不熔。

①强酸性树脂它的酸性接近硫酸,能与盐发生复分解作用,在任何pH的溶液里都能使用。

②中等酸性树脂这类树脂的酸性接近磷酸,能与高价金属盐发生不同程度的交换作用。

③弱酸性树脂这类树脂的化学性质与乙酸相似,酸性比较弱,不易与盐类起交换作用;但在碱性溶液里,能与多价金属离子发生复分解作用,对二价金属离子如铜、钴、镍、锌、汞等有较高的结合力。

在使用时,要考虑它的盐型能起水解作用。

最高使用温度在 120℃左右,容易为强酸再生。

④强碱性树脂(含季铵碱基) 这类树脂的碱性相当于苛性碱,能除去水溶液里很弱的酸如硼酸、硅酸、碳酸、低分子量的有机酸等。

这类树脂的羟基与氮原子结合能力很弱,故易与金属盐起复分解作用,形成碱性很强的溶液。

羟型树脂对热不稳定,若为强碱Ⅰ型树脂(见结构式a),使用温度不能超过60℃;若为Ⅱ型树脂(b),不能超过40℃。

因此,这类树脂不使用时,一般以氯型保存,不能以羟型保存。

强碱性树脂可以在任何pH溶液里进行交换。

⑤弱碱性树脂弱碱性树脂的化学性质与铵相似,呈弱碱性,能吸着水溶液里的酸而形成盐,其盐型在水溶液中发生水解。

树脂与强酸和高价酸结合力强,对氧和热的稳定性差。

影响离子交换反应的因素离子交换反应主要发生在树脂内部。

在离子交换反应前,溶液里的反应物必须能扩散进树脂内部。

扩散速率与树脂体上毛细孔大小有关,而毛细孔的大小,与合成时加入的交联剂的量有关。

交联剂用量少的,树脂的交联度小,毛细孔孔径就大,反应物就容易扩散进去;交联剂用量多的,树脂的交联度大,毛细孔孔径就小,反应物就不容易进去。

因此,往往利用交联度不同的树脂,将分子量不同的化合物分开。

另外,溶液里的离子浓度与树脂的交换量也是影响反应物扩散进树脂内部的因素之一。

若溶液里的离子浓度比较高,而树脂的交换量又比较小时,则离子很易扩散进树脂内部进行交换;反之,若溶液里的离子浓度较小,树脂的交换量又高,溶液里的离子不易扩散进去,故交换反应不能进行,因而去除溶液里少量离子是困难的。

应用①用于水处理的量很大,占离子交换树脂的产量的90%以上(见彩图)。

离子交换树脂工业用水里存在钙、镁、两价和三价的铁离子,易使管道和锅炉结垢。

除去这些金属离子的过程,称为水的软化。

早期水的软化是使用沸石及磺化煤,现多用聚苯乙烯磺酸型离子交换树脂。

用于原子能、半导体、电子工业、高温高压锅炉的水,要求高质量的无离子水。

采用离子交换树脂混合床法可使水去离子化,即将氢型强酸树脂与羟型强碱树脂混合均匀后放入一交换柱内,通过交换柱出来的水,仅含0.006ppm的离子性溶质(水的电阻率为1.8×107欧·厘米),此纯度相当于用石英容器重蒸馏28次所获得的水。

②从贫铀矿里将铀分离、浓缩、提纯和回收,分离和提纯稀土元素和贵金属,回收电镀溶液中的铬及人造丝废液中的铜等。

③用于医学和医药上的回收、分离和提纯,如抗生素、氨基酸及生物碱的分离提纯,用量相当大。

④在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、醇醛缩合、水合等反应。

用离子交换树脂代替无机酸、碱,同样可进行上述反应,且优点更多。

如树脂可反复使用,产品容易分离,反应器不会被腐蚀,不污染环境,反应容易控制等。

⑤用于分析化学,例如水中离子浓度的分析、稀土分析、生化分离,以及月球上痕量物质的分析等。

⑥用于糖、生物制品、甘油、酒等的脱色。

⑦去除电镀废液里的金属离子,回收电影制片废液里的有用物质,如苯酚及其衍生物等。

⑧用于外消旋物的拆分、固相合成,以及作为化学试剂等。

参考书目R. Kunin,Ion-Exchange Resins ,2nd ed.,R.E.Krieger,New York, 1973.F.Hellfferich,Ion Exchange,McGraw-Hill, NewYork,1962.一、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。

第一、第二位数字的意义,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,表示大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂,其交联度为7。

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、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。

树脂的牌号多数由各制造厂或所在国自行规定。

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。

我国化工部规定(HG2-884-76),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的分类:0 代表强酸性,1代表弱酸性,2代表强碱性,3代表弱碱性,4代表螯合性,5代表两性,6代表氧化还原。

第二位数字代表不同的骨架结构:0代表苯乙烯系,1代表丙烯酸系,2代表酚醛系,3代表环氧系等。

第三位数字为顺序号,用以区别基体、交联基等的差异。

此外大孔型树脂在数字前加字母D。

因此,D001是大孔强酸性苯乙烯系树脂。

二、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。

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