陽(yáng)離子交換樹(shù)脂原理

時(shí)間：2020-01-05作者：廊坊浩北化工有限公司瀏覽：137

離子交換法(ion exchange process)是液相中的離子和固相中離子間所進(jìn)行的一種可逆性化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)液相中的某些離子較為離子交換固體所喜好時(shí)，便會(huì)被離子交換固體吸附，為維持水溶液的電中性，所以離子交換固體必須釋出等價(jià)離子回溶液中。

1. 強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂：主要含有強(qiáng)酸性的反應(yīng)基如磺酸基（－SO3H），此離子交換樹(shù)脂可以交換所有的陽(yáng)離子。
2.弱酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂：具有較弱的反應(yīng)基如羧基（－COOH基），此離子交換樹(shù)脂僅可交換弱堿中的陽(yáng)離子如Ca2+、Mg2+，對(duì)于強(qiáng)堿中的離子如Na+、K+等無(wú)法進(jìn)行交換。
陽(yáng)離子樹(shù)脂是以苯乙烯和二乙烯苯聚合， 經(jīng)硫酸磺化而制得的聚合物。 生產(chǎn)過(guò)程中不含有明 膠及其它任何動(dòng)物提取物。陽(yáng)離子交換樹(shù)脂遇水可將其本身的某一種具有活性的離子和水中某電離子相互交換，即發(fā)生置換反應(yīng)，去除水中可溶解的離子。陽(yáng)離子交換樹(shù)脂有粉狀和球狀，都是人工合成的。
離子交換樹(shù)脂的基體(matrix)，制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)兩大類，它們分別與交聯(lián)劑二乙烯苯產(chǎn)生聚合反應(yīng)，形成具有長(zhǎng)分子主鏈及交聯(lián)橫鏈的網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)的聚合物。苯乙烯系樹(shù)脂是先使用的，丙烯酸系樹(shù)脂則用得較后。
這兩類樹(shù)脂的吸附性能都很好，但有不同特點(diǎn)。丙烯酸系樹(shù)脂能交換吸附大多數(shù)離子型色素，脫色容量大，而且吸附物較易洗脫，便于再生，在糖廠中可用作主要的脫色樹(shù)脂。苯乙烯系樹(shù)脂擅長(zhǎng)吸附芳香族物質(zhì)，善于吸附糖汁中的多酚類色素(包括帶負(fù)電的或不帶電的)；但在再生時(shí)較難洗脫。因此，糖液先用丙烯酸樹(shù)脂進(jìn)行粗脫色，再用苯乙烯樹(shù)脂進(jìn)行精脫色，可充分發(fā)揮兩者的長(zhǎng)處。
陽(yáng)離子交換樹(shù)脂
陽(yáng)離子交換樹(shù)脂
樹(shù)脂的交聯(lián)度，即樹(shù)脂基體聚合時(shí)所用二乙烯苯的百分?jǐn)?shù)，對(duì)樹(shù)脂的性質(zhì)有很大影響。通常，交聯(lián)度高的樹(shù)脂聚合得比較緊密，堅(jiān)牢而耐用，密度較高，內(nèi)部空隙較少，對(duì)離子的選擇性較強(qiáng)；而交聯(lián)度低的樹(shù)脂孔隙較大，脫色能力較強(qiáng)，反應(yīng)速度較快，但在工作時(shí)的膨脹性較大，機(jī)械強(qiáng)度稍低，比較脆而易碎。工業(yè)應(yīng)用的離子樹(shù)脂的交聯(lián)度一般不**4%；用于脫色的樹(shù)脂的交聯(lián)度一般不**8%；單純用于吸附無(wú)機(jī)離子的樹(shù)脂，其交聯(lián)度可較高。
除上述苯乙烯系和丙烯酸系這兩大系列以外，離子交換樹(shù)脂還可由其他**單體聚合制成。如酚醛系(fp)、環(huán)氧系(epa)、乙烯吡啶系(vp)、脲醛系(ua)等。




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