『壹』 樹脂小球孔徑是指直徑還是半徑
直徑。
『貳』 大孔樹脂的簡介
大孔樹脂(macroporous resin)又稱全多復孔樹脂制,大孔樹脂是由聚合單體和交聯劑、致孔劑、分散劑等添加劑經聚合反應制備而成。聚合物形成後,致孔劑被除去,在樹脂中留下了大大小小、形狀各異、互相貫通的孔穴。因此大孔樹脂在乾燥狀態下其內部具有較高的孔隙率,且孔徑較大,在100~1000nm之間,故稱為大孔吸附樹脂。
『叄』 離子交換樹脂按作用和用途可分為哪幾種
1、強酸性陽離子交換樹脂
強酸性陽離子交換樹脂含有大量的強酸性基團,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中離解出H+,故呈強酸性,樹脂離解後,本體所含的負電基團,如SO3-,能吸附結合溶液中的其他陽離子,這兩個反應使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。
強酸性樹脂的離解能力很強,在酸性或鹼性溶液中均能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,即用化學葯品使離子交換反應以相反方向進行,使樹脂的官能基團回復原來狀態,以供再次使用,如強酸性陽離子交換樹脂是用強酸進行再生處理,此時樹脂放出被吸附的陽離子,再與H+結合而恢復原來的組成。
2、弱酸性陽離子交換樹脂
弱酸性陽離子交換樹脂含弱酸性基團,如羧基-COOH,能在水中離解出H+而呈酸性。樹脂離解後餘下的負電基團,如R-COO-(R為碳氫基團),能與溶液中的其他陽離子吸附結合,從而產生陽離子交換作用。
弱酸性陽離子交換樹脂離解性較弱,在低pH下難以離解和進行離子交換,只能在鹼性、中性或微酸性溶液中(如pH5-14)起作用,這類樹脂亦是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生)。
3、強鹼性陰離子交換樹脂
強鹼性陰離子交換樹脂含有強鹼性基團,如季胺基(亦稱四級胺基)-NR3OH(R為碳氫基團),能在水中離解出OH-而呈強鹼性,這種樹脂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。
強鹼性陰離子交換樹脂的離解性很強,在不同pH下都能正常工作。它用強鹼(如NaOH)進行再生。
4、弱鹼性陰離子交換樹脂
弱鹼性陰離子交換樹脂含有弱鹼性基團,如伯胺基(亦稱一級胺基)-NH2、仲胺基(二級胺基)-NHR、或叔胺基(三級胺基)-NR2,它們在水中能離解出OH-而呈弱鹼性,這種樹脂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。
弱鹼性陰離子交換樹脂在多數情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附,只能在中性或酸性條件(如pH1-9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH進行再生。
『肆』 用良溶劑和不良溶劑致孔,哪一種致孔劑所得的樹脂孔徑較大,為什麼
不良溶劑能將樹脂分散化可製得較大孔隙,良溶劑能對樹脂完全溶解一般為緻密堅硬固體幾乎無孔。通過調整兩種溶劑比例可控制產生的樹脂孔隙大小。
『伍』 凝膠型離子交換樹脂和大孔型離子交換樹脂的不同之處
大孔型樹脂是復什麼?
大孔型離子交換制樹脂是一種大孔結構且帶有官能團的網狀結構的聚合物,孔徑不會隨著環境、溫度的變化而變化,孔徑一般在10nm左右,外觀一般為不透明乳白色。
凝膠型樹脂是什麼?
凝膠型離子交換樹脂是離子交換樹脂的一種,是由純單體混合物經縮合或聚合而成的,外觀一般為透明的球型顆粒,凝膠樹脂的結構為微孔狀,凝膠型離子交換樹脂可以分為強酸性、弱酸性、強鹼性、弱鹼性及螯合性五種。
大孔型樹脂和凝膠型樹脂有什麼區別?
大孔型離子交換樹脂是針對凝膠型離子交換樹脂的缺點而研製的,大孔型離子交換樹脂和凝膠型離子交換樹脂的主要區別就是它們的孔徑不一樣,凝膠型離子交換樹脂的孔徑一般在3nm以下,在乾的凝膠型離子交換樹脂中,這些孔徑就會消失,而大孔型離子交換樹脂的孔徑一般在10nm左右,這些孔徑的大小不會因為環境的變化而改變。
凝膠型離子交換樹脂在干態和非水系統中不能使用,而且在使用的過程中可能會發生「中毒」的現象,從而失去離子交換的能力,而大孔型離子交換樹脂能夠在在干態和非水系統中使用,而且不會發生「中毒」的現象,但是大孔型離子交換樹脂具有交換容量較低,再生時酸鹼用量大及價格較高等缺點。
『陸』 聚氯乙烯樹脂粉規格型號分類問題
聚氯乙烯的規格型號是根據聚合度來定的。給你復制個標准,你對照一下:
懸浮法通用型聚氯乙烯樹脂
Suspension polyvinyl Chloride resins of general purpose
GB/T 5761-2006代替 GB/T 5761-1993
2006-09-14發布 2007-02-01實施
中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局
發布
中國國家標准化管理委員會
前言
本標准對應於ASTMD 1755:1992(2001年確認)《聚氯乙烯樹脂規范》,與ASTMD 1755一致性程度為非等效。
本標准代替GB 5761-1993《懸浮法通用型聚氯乙烯樹脂》。
本標准與GB 5761-1993的技術差異為:
——對范圍進行了調整(1993年版的第1章;本版的第1章);
——修改了部分物化性能指標(1993年版的4.2;本版的4.2);
——修改了型式檢驗項目中抽檢項目的檢驗周期(1993年版的6.3.2;本版的6.3.2);
——取消了樣品保存期限
——刪除了附錄B「白度(160℃,10min)試驗方法」;
——增加了附錄B「聚氯乙烯樹脂干篩試驗方法」。
本標準的附錄A和附錄B為規范性附錄。
本標准由中國[wiki]石油[/wiki]和化學工業協會提出。
本標准由全國塑料標准化技術委員會聚氯乙烯樹脂產品分會(SAC/TC 15/SC 7)歸口。
本標准委託全國塑料標准化技術委員會聚氯乙烯樹脂產品分會解釋。
本標准起草單位:錦西[wiki]化工[/wiki]研究院、上海氯鹼化工股份有限公司、天津樂金大沽化學有限公司、青島海晶化工集團有限公司、天津大沽化工有限公司、福建省東南電化股份有限公司、河北滄州化工實業集團有限公司。
本標准主要起草人:陳沛雲、孫麗娟、趙陽、姜軍、張英民、諶紹銅、方向陽、孫文育。
本標准於1986年首次發布,1993年第一次修改。
請注意本標準的某些內容有可能涉及專利,本標準的發布機構不應承擔識別這些專利的責任。
1 主題內容與適用范圍
本標准規定了懸浮法通用型聚氯乙烯樹脂的產品分類、要求、試驗方法、檢驗規則及標志、包裝、運輸和貯存等。
本標准適用於以懸浮法生產的通用型聚氯乙烯樹脂。本體法生產的通用型聚氯乙烯樹脂亦可參照採用。
2 規范性引用文件
下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨後所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修改版均不適用於本標准,然而,鼓勵根據本標准達成協議的各方研究是否使用這些文件的最新版本。凡是不注日起的引用文件,其最新版本適用於本標准。
GB/T 1250 極限熟知的表示方法和判定方法
GB/T 2913 塑料白度試驗方法
GB/T 2914 塑料 氯乙烯均聚和共聚樹脂 揮發物(包括水)的測定(GB/T 2914-1999,idt ISO 1269:1980)
GB/T 2915 聚氯乙烯樹脂水萃取物電導率的測定方法
GB/T 2916 塑料 氯乙烯均聚和共聚樹脂 用空氣噴射篩裝置的篩分析(GB/T 2916-1997,eqv ISO 4610:1997)
GB/T 2917.1 以氯乙烯均聚和共聚為主的共混物及製品在高溫時發出氯化[wiki]氫[/wiki]和任何其他酸性產物的測定 剛果紅法(GB/T 2917.1-2002,eqv ISO 182-1:1990)
GB/T 3400 塑料 通用型氯乙烯均聚和共聚樹脂 室溫下增塑劑吸收量的測定(GB/T 3400-2002,eqv ISO 4608:1998)
GB/T 3401 聚氯乙烯樹脂稀溶液粘數的測定(GB/T 3401-1997,eqv ISO 1628-2:1988)
GB/T 3402 塑料 氯乙烯均聚和共聚樹脂 第1部分:命名體系和規范基礎(GB/T 3402.1-2005,ISO 1062-1:1998,MOD)
GB/T 4611 通用型聚氯乙烯樹脂「魚眼」[wiki]測試[/wiki]方法
GB/T 4615 聚氯乙烯樹脂中殘留氯乙烯單體含量測定方法
GB/T 6003.1 金屬絲編織網試驗篩
GB/T 6679-2003 固體化工產品采樣通則
GB/T 9348 聚氯乙烯樹脂的雜質與外來粒子數的測定方法(GB/T 9348-1988,eqv ISO 1265-1979)
GB/T 9349 [wiki]聚乙烯[/wiki]、相關含氯均聚物和共聚物樹脂及其混合物熱穩定性的測定 變色法(GB/T 9349-2002,eqv ISO 305:1990)
GB/T 15595 聚氯乙烯樹脂熱穩定性試驗方法 白度法
GB/T20022 塑料 氯乙烯均聚和共聚樹脂表觀密度的測定(GB/T 20022-2005,ISO 60:1997,MOD)
3 產品分類
懸浮法通用型聚氯乙烯樹脂產品由GB 3402.1中規定的產品名稱、聚合方法和用途的表示符號及粘數分類號(見表1)等四項組成的代碼分類。聚合方法和用途及粘度的表示符號組合稱為型號。
粘數分類號n 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
粘數,ml/g >156 156~144 143~136 135~127 126~119 118~107 106~96 95~87 86~73 <73
4 要求
4.1 外觀:白色粉末。
4.2 物化性能應符合表2要求。
表二 物化性能要求
序號
項目 型號
SG0 SG1 SG2 SG3 SG4
等級
優
等
品 一
等
品 合
格
品 優
等
品 一
等
品 合
格
品 優
等
品 一
等
品 合
格
品 優
等
品 一
等
品 合
格
品
1 粘數,mL/g
(或K值)
(或平均聚合度) >156
>(77)
>[1785] 156~144
(77~75)
[1785-1536] 143~136
(74~73)
[1535-1371] 135~127
(72~71)
[1350~1250] 126~119
(70~69)
[1250~1150]
2 雜質粒子數,個,≤ 16 30 80 16 30 80 16 30 80 16 30 80
3 揮發(包括水)含量,[wiki]%[/wiki],≤ 0.30 0.40 0.50 0.30 0.40 0.50 0.30 0.40 0.50 0.30 0.40 0.50
4 表觀密度,g/mL,≥ 0.45 0.42 0.40 0.45 0.42 0.40 0.45 0.42 0.40 0.47 0.45 0.42
5 篩余物質量分數/% 0.25mm篩孔,≤ 2.0 2.0 8.0 2.0 2.0 8.0 2.0 2.0 8.0 2.0 2.0 8.0
0.063mm篩孔,≥ 95 90 85 95 90 85 95 90 85 95 90 85
6 「魚眼」數,個/400㎝2 ,≤ 20 40 90 20 40 90 20 40 90 20 40 90
7 100g樹脂的增塑劑吸收量,g,≥ 27 25 23 27 25 23 26 25 23 23 22 20
8 白度(160℃,10min),%≥ 78 75 70 78 75 70 78 75 70 78 75 70
9 水萃取液電導率,S/m,≤ 5×10-3 — 5×10-3 — 5×10-3 — —
10 殘留氯乙烯含量,PPm,≤ 30 5 10 30 5 10 30 5 10 30 5 10 30
表2(續)
序號
項目 型號
SG5 SG6 SG7 SG8 SG9
等級
優
等
品 一
等
品 合
格
品 優
等
品 一
等
品 合
格
品 優
等
品 一
等
品 合
格
品 優
等
品 一
等
品 合
格
品
1 粘數,mL/g
(或K值)
(或平均聚合度) 118~107
(68~66)
[1135-981] 106~96
(65~63)
[980-846] 95~87
(62~60)
[845~741] 86~73
(59~55)
[740~650] <73
<(55)
<[650]
2 雜質粒子數,個,≤ 16 30 80 16 30 80 20 40 80 20 40 80
3 揮發(包括水)含量,%,≤ 0.40 0.40 0.50 0.40 0.40 0.50 0.40 0.40 0.50 0.40 0.40 0.50
4 表觀密度,g/mL,≥ 0.48 0.45 0.42 0.48 0.45 0.42 0.50 0.45 0.42 0.50 0.45 0.42
5 篩余物質量分數/% 0.25mm篩孔,≤ 2.0 2.0 8.0 2.0 2.0 8.0 2.0 2.0 8.0 2.0 2.0 8.0
0.063mm篩孔,≥ 95 90 85 95 90 85 95 90 85 95 90 85
6 「魚眼」數,個/400㎝2 ,≤ 20 40 90 20 40 90 30 50 90 30 50 90
7 100g樹脂的增塑劑吸收量,g,≥ 19 17 — 15 15 — 12 — — 12 — —
8 白度(160℃,10min),%≥ 78 75 70 78 75 70 75 70 70 75 70 70
9 水萃取液電導率,S/m,≤ — — — —
10 殘留氯乙烯含量,PPm,≤ 5 10 30 5 10 30 5 10 30 5 10 30 30
5 試驗方法
5.1 外觀
目視觀察或依據供需雙方協議按GB/T 2913執行。
5.2 粘數(或K值及平均聚合度)的測定
粘數、K值和平均聚合度的測定方法可任選其一。若有爭議,以GB/T 3401為仲裁方法。
5.2.1 粘數的測定
按GB/T 3401進行。
5.2.2 K值的測定
按GB/T 3401進行。其中K值按下式計算:
式中:
ts ——溶液三次流經時間的算術平均值,單位為秒(s);
t0——溶劑三次流經時間的算術平均值,單位為秒(s);
c——溶液的質量濃度的數值,單位為克每毫升(g/mL)。
平行測定的相對偏差應不大於0.7%。
試驗結果取平行測定的兩個結果的算術平均值,修約至整數。
5.2.3 平均聚合度的測定
按附錄A進行。
5.3表觀密度的測定
按GB/T 20022附錄A進行。
5.4 增塑劑吸收量的測定
按GB/T 3400進行。
5.5 揮發物(包括水)含量的測定,
按GB/T 2914進行。其中試樣受熱溫度為(110[wiki]±[/wiki]2)℃,時間為1h,並按1h的失重量計算結果。
5.6 篩余物的測定
按GB/T 2916或附錄B進行。若有爭議,以GB/T 2916為仲裁方法。
5.7 「魚眼」數的測定
按GB/T 4611進行。
5.8 水萃取液電導率的測定
按GB/T 2915進行。
5.9 雜質粒子數的測定
按GB/T 9348進行。
5.10 殘留氯乙烯單體含量的測定
按GB/T 4615進行。
5.11 白度(160℃,10min)的測定
按GB/T 15595進行。其中試樣受熱溫度為(160±1)℃,時間為10min。若用戶對熱穩定性還有其他要求時,可由供需雙方協商,選用GB/T2917.1或GB/T 9349進行測定。
6 檢驗規則
6.1 組批
以單釜所得產品或同聚合條件的數釜產品經混合均勻為一批。
6.2 采樣
6.2.1 從批量總袋數中按下述規定的采樣單元數進行隨機采樣。當總袋數小於500時,按表3確定;大於500時,以公式 (N為總袋數)確定,如遇小數進為整數。
表3 選取采樣袋數的規定
總袋數 采樣袋數 總袋數 采樣袋數
1~10 全部 182~216 18
11~49 11 217~254 19
50~64 12 255~296 20
65~81 13 297~343 21
82~101 14 344~394 22
102~123 15 395~450 23
124~151 16 451~512 24
152~181 17
6.2.2 采樣時,用采樣探子(GB/T 6679-2003附錄A或和附錄C或相似探子)自袋的中心垂直插入深度的3/4處,採取均勻樣品或用連續自動采樣器(或人工)在包裝線按采樣單元數確定的間隔采樣。
6.2.3 采樣量不少於2kg,混均後分裝於潔凈乾燥的容器(或塑料袋)中封嚴,(用於殘留氯乙烯單體含量測定的樣品,應貯存儲存在密封良好的樣品瓶中並壓實充滿),並標明產品批號和采樣日期。
6.3 出廠檢驗
6.3.1 產品出廠前應由生產企業檢驗部門進行質量檢驗,並附有質量檢驗報告單,其內容包括生產廠名稱、產品名稱、型號、批號、質量指標、等級、生產日期,並有檢驗章。未滿足標准要求的產品不得聲明符合本標准。
6.3.2 物化性能要求中出廠檢驗項目為粘數(或K值或平均聚合度)、表觀密度、揮發物含量、0.25mm篩余物、雜質粒子數、「魚眼」數、殘留氯乙烯單體含量,其餘檢驗項目為型式檢驗項目中的抽檢項目。如有停產後復產、原料或者工藝有重大改變、合同規定等情況,必須進行型式檢驗。在連續正常生產時,抽檢項目應保證達到本標准規定指標,每月抽檢一次,當抽檢不達標時應每批都經行檢驗,直至連續五批檢驗結果都符合標准規定後,方可按正常抽檢。
6.3.3 檢驗結果中如有不符合本標准要求的項目時,應自同批產品中以雙倍采樣單元數采樣對不符合本標准要求項目進行復檢,以復檢結果確定。如仍不符合本標準的技術要求,即為不合格品。
6.3.4 本標准產品質量指標極限數值的確定,採用GB/T 1250中「修約值比較法」。
6.4 用戶驗收
用戶有權按本標准規定對收到的產品進行驗收,如發現產品有不符合本標准規定時,自收到之日起,三個月內向生產廠提出處理意見。
因貯運管理不當影響產品質量,則應由貯運單位負責。
7 標志、包裝、運輸和貯存
7.1 標志
包裝袋上應標明商標、產品名稱、產品標准號、凈質量、生產廠名稱及地址,並標識產品型號及等級。
7.2 包裝
本產品用內襯塑料薄膜袋的四層牛皮紙袋、聚丙烯編織袋或牛皮紙與聚丙烯編織物復合袋包裝。每袋凈重25.0±0.2kg,亦可採用適宜的其他包裝方式和包裝質量。應保證產品在正常貯存中包裝不破損,產品不被污染、不泄漏。
7.3 運輸
運輸時必須用潔凈的運輸工具,並防止雨淋。
本產品為非危險品,可按一般貨物運輸。
7.4 貯存
產品應存放在乾燥通風的倉庫內,以批為單位分開存放,不得露天堆放,防止日曬和受潮。
附 錄 A
(規范性附錄)
平均聚合度的測定
A.1 溶劑
硝基苯,分析純。
A.2 儀器
A.2.1 烏氏粘度計,如圖A1所示。
圖A1 烏氏粘度計
A.2.2 甘油(丙三醇)浴,可控制(100±2)℃。
A.2.3 恆溫水浴,可控制(30±0.05)℃。
A.2.4 玻璃砂芯漏斗,孔徑(10~15μm)。
A.2.5 分析天平,分度值0.1mg。
A.2.6 秒錶,分度值0.1s。
A.3 操作步驟
A.3.1 測試溶液的制備
稱取(200±0.1)mg聚氯乙烯樹脂試樣,於50mL帶玻璃塞的容量瓶中,加入約40mL硝基苯,在保持(100±2)℃的甘油浴中加熱,間斷搖動容量瓶使試樣完全溶解後,取出容量瓶冷卻至室溫,再置於(30±0.05)℃恆溫水浴中20min,用同樣溫度的硝基苯稀釋至刻度,搖均待用。
A3.2 溶劑流經時間的測試
在粘度計管2、管3分別接上乳膠管,把粘度計垂直置入(30±0.05)℃的恆溫水浴中,使水面超過粘度計球C。
用玻璃砂芯漏斗將溶劑經管1濾入粘度計球A,直至溶劑的液面處於刻在球A上的兩條刻度線之間,恆溫10min。
緊閉管3上的乳膠管,用吸球經管2上的乳膠管慢慢地將溶劑吸進球B,使溶劑升至球C一半時,停止吸氣。
取下吸球再放開管3上的乳膠管,使得溶劑自由下落,用秒錶測量液面從球B上刻度線降至下刻度線所需要的時間,准確至0.1s。重復進行測試並取平均值。
A3.3 溶液流經時間的測定
將上述溶劑從粘度計中吸出。
將約15m的溶液(A.3.1)經過玻璃砂芯漏斗濾入粘度計中,使溶液通過球B吸上放下三次,再從粘度計中吸出。
將剩餘的溶液經過玻璃砂芯漏斗濾入粘度計中,再按A3.2步驟測定溶液的流經時間。
A.4 計算
A.4.1 增比粘度ηsp
按式(A.1)計算:
............................ (1)
式中:
t1——溶劑硝基苯流出時間的數值,單位為秒,s;
t2——測試溶液流出時間的數值,單位為秒,s。
A.4.2 特性粘度[η]
按式(A.2)計算:
............................(2)
式中:
ηr——相對粘度的數值(t2/t1);
ηsp——增比粘度的數值;
c——溶液的質量濃度的數值,單位為克每升,g/L。
A.4.3 平均聚合度P
按式(A.3)計算:
............................(3)
式中:[η]——特性粘度的數值。
附 錄 B
(規范性附錄)
聚氯乙烯樹脂干篩試驗方法
B.1 范圍
本試驗方法適用於懸浮法聚氯乙烯樹脂的篩余物和顆粒大小分布的測定。
B.2 原理
將定量的樹脂,在規定的時間內通過[wiki]機械[/wiki]振擺進行干篩,稱量篩余物。
B.3 定義
篩余物:試驗後留在篩子上的樹脂,以質量分數表示。
B.4 儀器
B.4.1 標准篩振機,主要技術參數為:振動次數230次/min,振動偏心距12mm,振動次數175次/min,振幅高度(2~3)mm可調,電機轉數2800轉/min。
B.4.2 篩子,篩面直徑200mm,高度25mm,篩框和篩網是金屬的,應符合GB/T 6003.1中的規定。按規定和樹脂顆粒大小分布選擇所需的孔徑。
註:可用含有水和清洗劑的超聲清洗裝置清洗篩子,或使用刷子小心清理,如嚴重堵塞,可將篩子浸入四氫呋喃中(3~4)d,取出晾乾即可使用。
B.4.3 天平,分度值0.01g。
B.4.4 分析天平,分度值0.0001g。
B.4.5 定時器(秒錶)。
B.5 試驗方法
稱取試樣25g,精確至0.01g(若有靜電,可加入抗靜電劑γ-氧化鋁0.025g,混均)。將混均後的樹脂輕輕倒入篩中,牢固地裝在振篩機上,啟動篩機,同時開始計時,振篩20min停機,連同篩底取下。任選以下方式中一種進行稱量:
a) 將每隻篩子和篩余物一起稱量再減去篩子的質量,精確至0.01g;
b) 將每隻篩子篩余物仔細刷下收集在已知質量的容器中,稱量,精確至0.0001g。
B.6 結果表示
B.6.1 結果計算
篩余物的質量分數R按式(B.1)計算:
R=m1/m0×100 (B.1)
式中:
m0 ——試樣的質量的數值,單位為克,g;
m1 ——篩余物的質量的數值,單位為克,g。
以兩次測定值的算術平均值為結果,修約至一位小數。
B.6.2 重復性
同一試樣連續兩次或者同台篩機二組篩一次測定,如果不滿足下列條件,則結果無效。
a)篩余物的質量分數大於或等於5%時,兩次測定值之差小於或等於3%;
b)篩余物的質量分數小於5%時,兩次測定值之差小於或等於2%;
c)每個篩的篩余物和底盤中樹脂質量分數總和在(100±2)%范圍內。
『柒』 大孔吸附樹脂型號有哪些
這是我自己總結的 一 大孔樹脂 1.原理:大孔吸附樹脂是以苯乙烯和丙酸酯為單體,加入乙烯苯為交聯劑,甲苯、二甲苯為致孔劑,它們相互交聯聚合形成了多孔骨架結構. 不同於以往使用的離子交換樹脂,大孔吸附樹脂為吸附性和篩選性原理相結合的分離材料. 吸附性是由於范德華力或產生氫鍵的結果. 篩選性是由於其本身多孔性結構所決定. 因此,有機化合物根據吸附力的不同及分子量的大小,在樹脂的吸附機理和篩分原理作用下實現分離. 2.類型按其極性和所選用的單體分子結構分為: (1)非極性大孔樹脂 苯乙烯、二乙烯苯聚合物,也稱芳香族吸附劑.(如HPD-100,D-101等) (2)中等極性大孔樹脂 聚丙烯酸酯型聚合物,以多功能團的甲基丙烯酸酯作為交聯劑,也稱脂肪族吸附劑. (3)極性大孔樹脂 含硫氧、醯胺基團,如丙烯醯胺. (4)強極性大孔樹脂 含氮氧基團,如氧化氮類. 3 選擇選擇樹脂要綜合各方面的因素(如:待分離化合物的分子大小、所含特有基團等)適當孔徑下,應有較高的比表面積;具有適宜的極性;與被吸附物質有相似的功能基. 二 聚醯胺 1.原理:聚醯胺(polyamide,PA)是由醯胺聚合而成的一類高分子物質,又叫尼龍、錦綸色譜中常用的聚醯胺有:尼龍-6(己內醯胺聚合而成)和尼龍-66(己二酸與己二胺聚合而成).既親水又親脂,性能較好,水溶性物質和脂溶性物質均可分離.錦綸11,1010的親水性較差,不能使用含水量高的溶劑系統.原理暫時有2種: ①氫鍵吸附原理:酚、酸的羥基與聚醯胺中羰基形成氫鍵;芳香硝基、醌類化合物的硝基或羥基(醌)與聚醯胺中游離氨基形成氫鍵;脫吸附通過溶劑分子形成新氫鍵取代原有氫鍵而完成. ②雙重層析原理:聚醯胺既有非極性的脂肪鍵,又有極性的醯胺鍵. 當用含水極性溶劑作流動相時,聚醯胺作為非極性固定相,其色譜行為類似反相分配色譜,所以苷比苷元容易洗脫. 當用非極性氯仿-甲醇作為流動相時,聚醯胺則作為極性固定相,其色譜行為類似正相分配色譜,所以苷元比其苷容易洗脫. 2.適用:聚醯胺層析可用於黃酮、酚類、有機酸、生物鹼、萜類、甾體、苷類、糖類、氨基酸衍生物、核苷類等的化合物的分離,尤其是對黃酮類、酚類、醌類等物質的分離遠比其它方法優越. 特點:對黃酮等物質的層析是可逆的;分離效果好,可分離極性相近的類似物,其柱層析的樣品容量大,適用於制備分離.
『捌』 不同的大孔樹脂有什麼區別
咨詢記錄 · 回答於2021-11-24
『玖』 離子交換樹脂的基本類型
1.離子交換樹脂的基本類型
(1) 強酸性陽離子樹脂
這類樹脂含有大量的強酸性基團,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中離解出H+,故呈強酸性。樹脂離解後,本體所含的負電基團,如SO3-,能吸附結合溶液中的其他陽離子。這兩個反應使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強,在酸性或鹼性溶液中均能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,即用化學葯品使離子交換反應以相反方向進行,使樹脂的官能基團回復原來狀態,以供再次使用。如上述的陽離子樹脂是用強酸進行再生處理,此時樹脂放出被吸附的陽離子,再與H+結合而恢復原來的組成。
(2) 弱酸性陽離子樹脂
這類樹脂含弱酸性基團,如羧基-COOH,能在水中離解出H+ 而呈酸性。樹脂離解後餘下的負電基團,如R-COO-(R為碳氫基團),能與溶液中的其他陽離子吸附結合,從而產生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱,在低pH下難以離解和進行離子交換,只能在鹼性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。這類樹脂亦是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生)。
(3) 強鹼性陰離子樹脂
這類樹脂含有強鹼性基團,如季胺基(亦稱四級胺基)-NR3OH(R為碳氫基團),能在水中離解出OH-而呈強鹼性。這種樹脂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。
這種樹脂的離解性很強,在不同pH下都能正常工作。它用強鹼(如NaOH)進行再生。
(4) 弱鹼性陰離子樹脂
這類樹脂含有弱鹼性基團,如伯胺基(亦稱一級胺基)-NH2、仲胺基(二級胺基)-NHR、或叔胺基(三級胺基)-NR2,它們在水中能離解出OH-而呈弱鹼性。這種樹脂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。這種樹脂在多數情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件(如pH1~9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH進行再生。
(5) 離子樹脂的轉型
以上是樹脂的四種基本類型。在實際使用上,常將這些樹脂轉變為其他離子型式運行,以適應各種需要。例如常將強酸性陽離子樹脂與NaCl作用,轉變為鈉型樹脂再使用。工作時鈉型樹脂放出Na+與溶液中的Ca2+、Mg2+等陽離子交換吸附,除去這些離子。反應時沒有放出H+,可避免溶液pH下降和由此產生的副作用(如蔗糖轉化和設備腐蝕等)。這種樹脂以鈉型運行使用後,可用鹽水再生(不用強酸)。又如陰離子樹脂可轉變為氯型再使用,工作時放出Cl-而吸附交換其他陰離子,它的再生只需用食鹽水溶液。氯型樹脂也可轉變為碳酸氫型(HCO3-)運行。強酸性樹脂及強鹼性樹脂在轉變為鈉型和氯型後,就不再具有強酸性及強鹼性,但它們仍然有這些樹脂的其他典型性能,如離解性強和工作的pH范圍寬廣等。
2、離子交換樹脂基體的組成
離子交換樹脂的基體(matrix),製造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)兩大類,它們分別與交聯劑二乙烯苯產生聚合反應,形成具有長分子主鏈及交聯橫鏈的網路骨架結構的聚合物。苯乙烯系樹脂是先使用的,丙烯酸系樹脂則用得較後。
這兩類樹脂的吸附性能都很好,但有不同特點。丙烯酸系樹脂能交換吸附大多數離子型色素,脫色容量大,而且吸附物較易洗脫,便於再生,在糖廠中可用作主要的脫色樹脂。苯乙烯系樹脂擅長吸附芳香族物質,善於吸附糖汁中的多酚類色素(包括帶負電的或不帶電的);但在再生時較難洗脫。因此,糖液先用丙烯酸樹脂進行粗脫色,再用苯乙烯樹脂進行精脫色,可充分發揮兩者的長處。
樹脂的交聯度,即樹脂基體聚合時所用二乙烯苯的百分數,對樹脂的性質有很大影響。通常,交聯度高的樹脂聚合得比較緊密,堅牢而耐用,密度較高,內部空隙較少,對離子的選擇性較強;而交聯度低的樹脂孔隙較大,脫色能力較強,反應速度較快,但在工作時的膨脹性較大,機械強度稍低,比較脆而易碎。工業應用的離子樹脂的交聯度一般不低於4%;用於脫色的樹脂的交聯度一般不高於8%;單純用於吸附無機離子的樹脂,其交聯度可較高。
除上述苯乙烯系和丙烯酸系這兩大系列以外,離子交換樹脂還可由其他有機單體聚合製成。如酚醛系(FP)、環氧系(EPA)、乙烯吡啶系(VP)、脲醛系(UA)等。
3、離子交換樹脂的物理結構
離子樹脂常分為凝膠型和大孔型兩類。
凝膠型樹脂的高分子骨架,在乾燥的情況下內部沒有毛細孔。它在吸水時潤脹,在大分子鏈節間形成很微細的孔隙,通常稱為顯微孔(micro-pore)。濕潤樹脂的平均孔徑為2~4nm(2×10-6 ~4×10-6mm)。
這類樹脂較適合用於吸附無機離子,它們的直徑較小,一般為0.3~0.6nm。這類樹脂不能吸附大分子有機物質,因後者的尺寸較大,如蛋白質分子直徑為5~20nm,不能進入這類樹脂的顯微孔隙中。
大孔型樹脂是在聚合反應時加入致孔劑,形成多孔海綿狀構造的骨架,內部有大量永久性的微孔,再導入交換基團製成。它並存有微細孔和大網孔(macro-pore),潤濕樹脂的孔徑達100~500nm,其大小和數量都可以在製造時控制。孔道的表面積可以增大到超過1000m2/g。這不僅為離子交換提供了良好的接觸條件,縮短了離子擴散的路程,還增加了許多鏈節活性中心,通過分子間的范德華引力(van de Waal's force)產生分子吸附作用,能夠象活性炭那樣吸附各種非離子性物質,擴大它的功能。一些不帶交換功能團的大孔型樹脂也能夠吸附、分離多種物質,例如化工廠廢水中的酚類物。
大孔樹脂內部的孔隙又多又大,表面積很大,活性中心多,離子擴散速度快,離子交換速度也快很多,約比凝膠型樹脂快約十倍。使用時的作用快、效率高,所需處理時間縮短。大孔樹脂還有多種優點:耐溶脹,不易碎裂,耐氧化,耐磨損,耐熱及耐溫度變化,以及對有機大分子物質較易吸附和交換,因而抗污染力強,並較容易再生。
4、離子交換樹脂的離子交換容量
離子交換樹脂進行離子交換反應的性能,表現在它的「離子交換容量」,即每克干樹脂或每毫升濕樹脂所能交換的離子的毫克當量數,meq/g(干)或 meq/mL(濕);當離子為一價時,毫克當量數即是毫克分子數(對二價或多價離子,前者為後者乘離子價數)。它又有「總交換容量」、「工作交換容量」和「再生交換容量」等三種表示方式。
1、總交換容量,表示每單位數量(重量或體積)樹脂能進行離子交換反應的化學基團的總量。
2、工作交換容量,表示樹脂在某一定條件下的離子交換能力,它與樹脂種類和總交換容量,以及具體工作條件如溶液的組成、流速、溫度等因素有關。
3、再生交換容量,表示在一定的再生劑量條件下所取得的再生樹脂的交換容量,表明樹脂中原有化學基團再生復原的程度。
通常,再生交換容量為總交換容量的50~90%(一般控制70~80%),而工作交換容量為再生交換容量的30~90%(對再生樹脂而言),後一比率亦稱為樹脂的利用率。
在實際使用中,離子交換樹脂的交換容量包括了吸附容量,但後者所佔的比例因樹脂結構不同而異。現仍未能分別進行計算,在具體設計中,需憑經驗數據進行修正,並在實際運行時復核之。
離子樹脂交換容量的測定一般以無機離子進行。這些離子尺寸較小,能自由擴散到樹脂體內,與它內部的全部交換基團起反應。而在實際應用時,溶液中常含有高分子有機物,它們的尺寸較大,難以進入樹脂的顯微孔中,因而實際的交換容量會低於用無機離子測出的數值。這種情況與樹脂的類型、孔的結構尺寸及所處理的物質有關。
5、離子交換樹脂的吸附選擇性
離子交換樹脂對溶液中的不同離子有不同的親和力,對它們的吸附有選擇性。各種離子受樹脂交換吸附作用的強弱程度有一般的規律,但不同的樹脂可能略有差異。主要規律如下:
(1) 對陽離子的吸附
高價離子通常被優先吸附,而低價離子的吸附較弱。在同價的同類離子中,直徑較大的離子的被吸附較強。一些陽離子被吸附的順序如下:
Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+
(2) 對陰離子的吸附
強鹼性陰離子樹脂對無機酸根的吸附的一般順序為:
SO42-> NO3- > Cl- > HCO3- > OH-
弱鹼性陰離子樹脂對陰離子的吸附的一般順序如下:
OH-> 檸檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- >草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- >醋酸根- > HCO3-
(3) 對有色物的吸附
糖液脫色常使用強鹼性陰離子樹脂,它對擬黑色素(還原糖與氨基酸反應產物)和還原糖的鹼性分解產物的吸附較強,而對焦糖色素的吸附較弱。這被認為是由於前兩者通常帶負電,而焦糖的電荷很弱。
通常,交聯度高的樹脂對離子的選擇性較強,大孔結構樹脂的選擇性小於凝膠型樹脂。這種選擇性在稀溶液中較大,在濃溶液中較小。
6、離子交換樹脂的物理性質
離子交換樹脂的顆粒尺寸和有關的物理性質對它的工作和性能有很大影響。
(1) 樹脂顆粒尺寸
離子交換樹脂通常製成珠狀的小顆粒,它的尺寸也很重要。樹脂顆粒較細者,反應速度較大,但細顆粒對液體通過的阻力較大,需要較高的工作壓力;特別是濃糖液粘度高,這種影響更顯著。因此,樹脂顆粒的大小應選擇適當。如果樹脂粒徑在0.2mm(約為70目)以下,會明顯增大流體通過的阻力,降低流量和生產能力。
樹脂顆粒大小的測定通常用濕篩法,將樹脂在充分吸水膨脹後進行篩分,累計其在20、30、40、50……目篩網上的留存量,以90%粒子可以通過其相對應的篩孔直徑,稱為樹脂的「有效粒徑」。多數通用的樹脂產品的有效粒徑在0.4~0.6mm之間。
樹脂顆粒是否均勻以均勻系數表示。它是在測定樹脂的「有效粒徑」坐標圖上取累計留存量為40%粒子,相對應的篩孔直徑與有效粒徑的比例。如一種樹脂(IR-120)的有效粒徑為0.4~0.6mm,它在20目篩、30目篩及40目篩上留存粒子分別為:18.3%、41.1%、及31.3%,則計算得均勻系數為2.0。
(2) 樹脂的密度
樹脂在乾燥時的密度稱為真密度。濕樹脂每單位體積(連顆粒間空隙)的重量稱為視密度。樹脂的密度與它的交聯度和交換基團的性質有關。通常,交聯度高的樹脂的密度較高,強酸性或強鹼性樹脂的密度高於弱酸或弱鹼性者,而大孔型樹脂的密度則較低。例如,苯乙烯系凝膠型強酸陽離子樹脂的真密度為1.26g/mL,視密度為0.85g/mL;而丙烯酸系凝膠型弱酸陽離子樹脂的真密度為1.19g/mL,視密度為0.75g/mL。
(3) 樹脂的溶解性
離子交換樹脂應為不溶性物質。但樹脂在合成過程中夾雜的聚合度較低的物質,及樹脂分解生成的物質,會在工作運行時溶解出來。交聯度較低和含活性基團多的樹脂,溶解傾向較大。
(4) 膨脹度
離子交換樹脂含有大量親水基團,與水接觸即吸水膨脹。當樹脂中的離子變換時,如陽離子樹脂由H+轉為Na+,陰樹脂由Cl-轉為OH-,都因離子直徑增大而發生膨脹,增大樹脂的體積。通常,交聯度低的樹脂的膨脹度較大。在設計離子交換裝置時,必須考慮樹脂的膨脹度,以適應生產運行時樹脂中的離子轉換發生的樹脂體積變化。
(5) 耐用性
樹脂顆粒使用時有轉移、磨擦、膨脹和收縮等變化,長期使用後會有少量損耗和破碎,故樹脂要有較高的機械強度和耐磨性。通常,交聯度低的樹脂較易碎裂,但樹脂的耐用性更主要地決定於交聯結構的均勻程度及其強度。如大孔樹脂,具有較高的交聯度者,結構穩定,能耐反復再生。
7、離子交換樹脂的品種
離子交換樹脂在國內外都有很多製造廠家和很多品種。國內製造廠有數十家,主要的有上海樹脂廠、南開大學化工廠、晨光化工研究院樹脂廠、南京樹脂廠等;國外較著名的如美國Rohm & Hass公司生產的Amberlite系列、Dow化學公司的Dowex系列、法國Duolite系列和Asmit系列、日本的Diaion系列,還有Ionac系列、Allassion系列等。樹脂的牌號多數由各製造廠或所在國自行規定。國外一些產品用字母C代表陽離子樹脂(C為cation的第一個字母),A代表陰離子樹脂(A為Anion的第一個字母),如Amberlite的IRC和IRA分別為陽樹脂和陰樹脂,亦分別代表陽樹脂和陰樹脂。我國化工部規定(HG2-884-76),離子交換樹脂的型號由三位阿拉伯數字組成。第一位數字代表產品的分類:0 代表強酸性,1代表弱酸性,2代表強鹼性,3代表弱鹼性,4代表螯合性,5代表兩性,6代表氧化還原。第二位數字代表不同的骨架結構:0代表苯乙烯系,1代表丙烯酸系,2代表酚醛系,3代表環氧系等。第三位數字為順序號,用以區別基體、交聯基等的差異。此外大孔型樹脂在數字前加字母D。因此,D001是大孔強酸性苯乙烯系樹脂。