什麼是離子交換樹脂?
離子交換是一種可逆的化學反應,其中從溶液中除去溶解的離子並用相同或類似電荷的其他離子替換。離子交換樹脂本身不是化學反應物,而是促進離子交換反應的物理介質。樹脂本身由形成烴網路的有機聚合物組成。整個聚合物基質是離子交換位點,其中帶正電離子(陽離子)或帶負電離子(陰離子)的所謂「官能團」固定在聚合物網路上。這些官能團容易吸引相反電荷的離子。
離子交換樹脂基質通過在稱為聚合的過程中使烴鏈彼此交聯而形成。交聯使樹脂聚合物具有更強,更有彈性的結構和更大的容量(按體積計)。雖然大多數IX樹脂的化學組成是聚苯乙烯,但某些類型是由丙烯酸(丙烯腈或丙烯酸甲酯)製造的。然後樹脂聚合物經歷一種或多種化學處理以將官能團結合到位於整個基質中的離子交換位點。這些官能團賦予離子交換樹脂其分離能力,並且從一種樹脂到下一種樹脂會有很大差異。最常見的成分包括:
1.強酸陽離子交換樹脂
由聚苯乙烯基質和磺酸鹽(SO 3 -)官能團組成,其中帶有鈉離子(Na 2+)用於軟化應用,或氫離子(H +)用於脫礦質
2.弱酸陽離子交換樹脂
樹脂由丙烯酸聚合物組成,該聚合物已用硫酸或苛性鈉水解以產生羧酸官能團。由於它們對氫離子(H +)的高親和力,弱酸陽離子交換樹脂通常用於選擇性地除去與鹼度相關的陽離子。
3.強鹼陰離子交換樹脂
通常由經過氯甲基化和胺化的聚苯乙烯基質組成,以將陰離子固定到交換位點。1型強鹼陰離子交換樹脂是通過應用三甲胺生產的,其產生氯離子(Cl -),而2型強鹼陰離子交換樹脂通過應用二甲基乙醇胺生產,其產生氫氧根離子(OH -)。
4.弱鹼陰離子交換樹脂
通常由經過氯甲基化的聚苯乙烯基質組成,然後用二甲胺胺化。弱鹼陰離子交換樹脂
的獨特之處在於它們不具有可交換的離子,因此用作酸吸收劑以除去與強無機酸相關的陰離子。
5.螯合樹脂
螯合樹脂是最常見的特種樹脂類型,用於選擇性去除某些金屬和其他物質。在大多數情況下,樹脂基質由聚苯乙烯組成,盡管多種物質用於官能團,包括硫醇,三乙基銨和氨基膦等。
詳情點擊:網頁鏈接
② 新樹脂為什麼也要進行處理如何處理
新的離子交換樹脂,因常含有少量低聚合物和末參加聚合反應的物質,版除了這些權有機物外,還往往含有鐵、鋁、銅等無機物質;因此,當樹脂與水、酸、鹼或其他溶液相接觸時,上述可溶性雜質就會轉入溶液中而影響水質。所以,新樹脂在使用之前要進行處理。 具體的處理方法有: (1)用食鹽水處理 用10%的食鹽水溶液,約等於被處理的樹脂體積2倍,侵泡20小時以上,然後放盡食鹽水,用清水漂凈,使排出水不帶黃色。如果有雜質及細碎樹脂粉末也應漂洗干凈。 (2)用稀鹽酸處理 用2%一5%濃度的HCl溶液,約等於被處理樹脂體積2倍,浸泡4小時以上,然後,放盡酸液,用清水洗至中性為止。 (3)用稀氫氧化鈉溶液處理入用4%的NaOH溶液,約等於被處理樹脂體積2倍,浸泡4小時,後放盡鹼液,用清水洗至中性為止。 上述處理,如採用3m/h流速的流動方式處理,效果會更好。新樹脂經處理之後,穩定性能會顯著提高。
③ 合成樹脂的制備方法
合成樹脂為高分子化合物,是由低分子原料――單體(如乙烯、丙烯、氯乙烯等)通過聚合反應結合成大分子而生產的。工業上常用的聚合方法有本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合、溶液聚合、淤漿聚合、氣相聚合等。生產合成樹脂的原料來源豐富,早期以煤焦油產品和電石碳化鈣為主,現多以石油和天然氣的產品為主,如乙烯、丙烯、苯、甲醛及尿素等。
本體聚合
本體聚合是單體在引發劑或熱、光、輻射的作用下,不加其他介質進行的聚合過程。特點是產品純潔,不需復雜的分離、提純,操作較簡單,生產設備利用率高。可以直接生產管材、板材等質品,故又稱塊狀聚合。缺點是物料粘度隨著聚和反應的進行而不斷增加,混合和傳熱困難,反應器溫度不易控制。本體聚合法常用於聚加基丙烯酸甲酯(俗稱有機玻璃)、聚苯乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚酯和聚醯胺等樹酯的生產。
懸浮聚合
懸浮聚合是指單體在機械攪拌或振盪和分散劑的作用下,單體分散成液滴,通常懸浮於水中進行的聚合過程,故又稱珠狀聚合。特點是:反應器內有大量水,物料粘度低,容易傳熱和控制;聚合後只需經過簡單的分離、洗滌、乾燥等工序,即得樹脂產品,可直接用於成型加工;產品較純凈、均勻。缺點是反應器生產能力和產品純度不及本體聚合法,而且,不能採用連續法進行生產。懸浮聚合在工業上應用很廣。
乳液聚合
乳液聚合是指藉助乳化劑的作用,在機械攪拌或振盪下,單體在水中形成乳液而進行的聚合。乳液聚合反應產物為膠乳,可直接應用,也可以把膠乳破壞,經洗滌、乾燥等後處理工序,得粉狀或針狀聚合物。乳液聚合可以在較高的反應速度下,獲得較高分子量的聚合物,物料的粘度低,易於傳熱和混合,生產容易控制,殘留單體容易除去。乳液聚合的缺點是聚合過程中加入的乳化劑等影響製品性能。為得到固體聚合物,耗用經過凝聚、分離、洗滌等工藝過程。反應器的生產能力比本體聚合法低。
溶液聚合
溶液聚合在溶劑存在下進行聚合,所選用的溶劑既要溶解單體又要能溶解聚合物。聚合過程中體系呈均勻的粘稠溶液,聚合體系始終呈均相,連續運轉周期長,易於操作。但體系黏度較大。其優點是均相反應較易控制,分子量及其分布也可適當控制,但溶液聚合體系粘稠,造成傳熱傳質困難和不均一。
淤漿聚合
淤漿聚合時採用一種溶劑或用單體本身作為分散介質,生成之聚合物不溶於分散介質中,而以顆粒狀分散其中,呈淤漿狀。早先有些文獻曾將它歸屬於非均相的溶液聚合。這種聚合特點是體系黏度小,便於攪拌,散熱容易,可用較高的單體濃度,提高單位設備生產率。目前此法可用於高密度聚乙烯、聚丙烯等生產。
氣相聚合
氣相聚合時將氣相單體與催化劑按規定量引入反應器中一步合成,得到乾燥的聚合物。氣相聚合的前提是催化劑選擇性及收率必須足夠高,得到的產品不需脫除殘存催化劑,這樣可大大縮短流程。隨著高活性載體齊格勒催化劑的出現,在製造聚乙烯或聚丙烯方面,氣相聚合迄今已佔主流。此外,也可廣泛用於以自由基機理進行的聚合。
④ 離子交換樹脂的處理方法
新購樹脂常殘存較多有機溶劑,低分子聚合物及有機雜質,使用前必須盡量除去,否則將影響樹脂的使用壽命。
1.將樹脂放在一大桶內,先用清水漂洗干凈,濾干。
2.用80%~90%工業乙醇浸泡24小時,洗去樹脂內的乙醇溶性有機物然後抽干(濾液供回收乙醇)。
3.用40~50℃的熱水浸泡2小時,洗滌幾次後,再浮選或篩選出粒度合適的樹脂。目的是洗去樹脂內的水溶性雜質和乙醇味。然後抽干。
4.用4倍於樹脂量的2摩爾/升鹽酸(1:5)溶液浸泡處理2小時(要經常翻動),目的是洗去酸溶性雜質。用蒸餾水或自來水洗至中性,抽干。
5.用4倍於樹脂量的2摩爾/升(8%)氫氧化鈉溶液浸泡2小時(需經常翻動),目的是洗去鹼溶性雜物。用蒸餾水或自來水洗至中性,抽干,備用。
6.如果是陰離子樹脂,可轉型為C1型或OH型,用鹽酸按上法處理一次即可;如是陽離子樹脂,可轉為H型或Na型,用氫氧化鈉按上法處理一次即可。
再生,用過的樹脂。如希望陽離子樹脂為H型、Na型或NH4型,則可分別用鹽酸、氫氧化鈉或氫氧化銨處理;要使陰離子樹脂為C1型、OH型,則可用鹽酸或氫氧化鈉分別處理。
樹脂宜保存於陰涼處,但不宜深凍,因深凍會破壞樹脂的內部結構。短期存放可置於1摩爾/升鹽酸或氫氧化鈉溶液中。長期存放可加入適量防腐劑封存。遇到樹脂長霉,可用1%甲醛浸泡1小時後,再漂洗干凈,然後進行再行處理。
詳見http://power.nengyuan.net/2008/0122/20404.html
⑤ 關於樹脂類聚合物的清洗問題
看你的描述,我好像用過,叫環氧樹脂,是一種粘合劑,非常厲害,雖然固化慢,但是固化以後很難去掉,你要清除的應該是容器物棚,用丙酮浸泡可以軟化,一點點弄吧,不要太著急,沒辦法的。要不就槐猛高溫加熱,不過我不知道冒的煙毒性有多大罩明則。
⑥ 離子交換樹脂的工藝特性
陰陽離子交換樹脂工作原理:
離子交換是帶電粒子或離子的可逆交換與相同電荷的交換。當存在於不溶性陰陽離子交換樹脂樹脂基質上的離子有效地與周圍溶液中存在的類似電荷的離子交換位置時,會發生這種情況。
陰陽離子交換樹脂樹脂以這種方式起作用,因為它的官能團基本上是固定的離子,它們永久地結合在樹脂的聚合物基質中。這些帶電離子將容易與相反電荷的離子結合,這些離子通過施加抗衡離子溶液而被輸送。這些反離子將繼續與官能團結合,直至達到平衡。
在陰陽離子交換樹脂循環期間,將待處理的溶液加入陰陽離子交換樹脂樹脂床中並使其流過珠粒。當溶液移動通過陰陽離子交換樹脂樹脂時,樹脂的官能團吸引溶液中存在的任何抗衡離子。如果官能團對新抗衡離子的親和力大於已經存在的那些,那麼溶液中的離子將移除現有的離子並取代它們,通過共享的靜電吸引力與官能團結合。通常,離子的尺寸和/或價數越大,其與相反電荷的離子的親和力就越大。
讓我們將這些概念應用於典型的陰陽離子交換樹脂水軟化系統。在該實施例中,軟化機理由陽離子交換樹脂組成,其中磺酸根陰離子(SO 3 -)官能團固定在陰陽離子交換樹脂樹脂基質上。然後將含有鈉陽離子(Na +)的抗衡離子溶液施加到樹脂上。通過靜電吸引將Na +保持在固定的SO 3 -陰離子上,在樹脂中產生凈中性電荷。在活性陰陽離子交換樹脂循環期間,將含有硬離子(Ca 2+或Mg 2+)的流加入到陽離子交換樹脂中。自SO 3 -官能團對硬度陽離子的親和力大於對Na +離子的親和力,硬離子取代Na +離子,然後Na +離子作為處理流的一部分流出陰陽離子交換樹脂單元。另一方面,硬度離子(Ca 2+或Mg 2+)由陰陽離子交換樹脂樹脂保留。
陰陽離子交換樹脂成分有哪些?
陰陽離子交換樹脂樹脂基質通過在稱為聚合的過程中使烴鏈彼此交聯而形成。交聯使樹脂聚合物具有更強,更有彈性的結構和更大的容量(按體積計)。雖然大多數陰陽離子交換樹脂樹脂的化學組成是聚苯乙烯,但某些類型是由丙烯酸(丙烯腈或丙烯酸甲酯)製造的。然後樹脂聚合物經歷一種或多種化學處理以將官能團結合到位於整個基質中的離子交換位點。這些官能團賦予陰陽離子交換樹脂樹脂其分離能力,並且從一種樹脂到下一種樹脂會有很大差異。最常見的成分包括:
強酸陽離子(SAC)交換樹脂
SAC樹脂由聚苯乙烯基質和磺酸鹽(SO 3 -)官能團組成,其中帶有鈉離子(Na 2+)用於軟化應用,或氫離子(H +)用於脫礦質弱酸陽離子(WAC)交換樹脂。WAC樹脂由丙烯酸聚合物組成,該聚合物已用硫酸或苛性鈉水解以產生羧酸官能團。由於它們對氫離子(H +)的高親和力,WAC樹脂通常用於選擇性地除去與鹼度相關的陽離子。
強鹼陰離子(SBA)交換樹脂
SBA樹脂通常由經過氯甲基化和胺化的聚苯乙烯基質組成,以將陰離子固定到交換位點。1型SBA樹脂是通過應用三甲胺生產的,其產生氯離子(Cl -),而2型SBA樹脂通過應用二甲基乙醇胺生產,其產生氫氧根離子(OH -)。
弱鹼陰離子(WBA)交換樹脂
WBA樹脂通常由經過氯甲基化的聚苯乙烯基質組成,然後用二甲胺胺化。WBA樹脂的獨特之處在於它們不具有可交換的離子,因此用作酸吸收劑以除去與強無機酸相關的陰離子。
螯合樹脂
螯合樹脂是最常見的特種樹脂類型,用於選擇性去除某些金屬和其他物質。在大多數情況下,樹脂基質由聚苯乙烯組成,盡管多種物質用於官能團,包括硫醇,三乙基銨和氨基膦等。
⑦ 混床新樹脂如何處理
1、新樹脂使用前的處理:由於包裝、運輸等原因,離子交換樹脂還可能含有少量的無機雜質(如鐵等),所以在水質要求較高的除鹽水工藝中,新離子交換樹脂在使用前,通常要進行必要的處理。
2、新樹脂在處理時,應注意以下幾點:
①使用新樹脂為小型交換床的,上述處理可在外部防腐容器中進行。如系大型交換床的,由於數量較大,則應在交換床內進行。
②浸泡液的體積一般應2倍於新樹脂體積,以便將樹脂充分浸泡。
③在進行上述處理時,用於配製浸泡液(如NaCl溶液、HCl溶液、NaOH溶液等)的水和清洗水應潔凈,一般應採用除鹽水(或H水、軟化水等)。不使用生水,以免污染樹脂。特別是陰樹脂,如果在上述處理中使用了生水,會在相當長的時間內使出水中帶有硬度。
④如果是小型制水設備,新樹脂也可以不經上述處理,直接再生制水。此時應用2倍的再生劑(酸、鹼或鹽)用量再生樹脂,並用除鹽水(或軟化水)充分清洗。
3、新樹脂在使用前要進行處理
離子交換樹脂中常含有少量的低相對分子質量聚合物及未參與聚合的單體。所以當新離子交換樹脂與水和酸、鹼等溶液相接觸時,這些低分子聚合物和單體就會轉入溶液中,影響水處理的質量。
4、此外,由於包裝、運輸等原因,離子交換樹脂還可能含有少量的無機雜質(如鐵等),所以在水質要求較高的除鹽水工藝中,新離子交換樹脂在使用前,通常要進行必要的處理。
同時,實踐表明:對新離子交換樹脂進行處理,還可以提高樹脂的「活化性」和化學穩定性。
⑧ 什麼叫離子交換樹脂
什麼是離子交換樹脂?
1.離子交換樹脂是一種具有網狀立體結構、且不溶於酸、鹼和有機溶劑的固體高分子化合物.離子交換樹脂的單元結構由兩部分組成。一部分是不可移動且具有立體結構的網路骨架,另一部分是可移動的活性離子。
2.離子交換樹脂是一類具有離子交換功能的高分子材料,在溶液中它能將本身的離子與溶液中的同號離子進行交換。如果樹脂釋放的是活性陽離子,它就能和溶液中的陽離子發生交換,稱陽離子交換樹脂如果釋放的是活性陰離子,它就能交換溶液中的陰離子,稱陰離子交換樹脂。
離子交換樹脂的原理是什麼?
在離子交換過程中,水中的陽離子(如Na+、Cat、Kt、Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂上的H+進行交換,水中陽離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的H+交換到水中。水中的陰離子(如C1-、HCO,等)與陰離子交換樹脂上的O進行交換,水中陰離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的OH-交換到水中。而H+與0H-相結合生成水,從而達到過濾的目的。
⑨ 為什麼新樹脂在使用前應進行預處理 離子交換樹脂如何進行預處理
答:因為新樹脂中含有少量的低聚合物和未參與聚合,
縮合反應
的
單體
。當樹脂與水、酸、內鹼、容鹽等
溶液
接觸時,上述物質就會轉入溶液中,影響出水
水質
。除了這些有機物外,新樹脂往往含有鐵、鋁、銅等無機
雜質
。在水質要求較高時,應對新樹脂進行預處理。
進行予處理時,如樹脂脫水需要食鹽水處理:將樹脂轉入
交換器
中,用大余樹脂
體積
的10%的食鹽溶液浸泡1—2小時。浸泡完後放掉食鹽水,
用水
沖洗樹脂,直到排出的水不呈
黃色
為止。再進行反洗,以除去混在樹脂中的
機械雜質
和細碎樹脂粉末。
陽樹脂:用2—4%NaOH溶液浸泡4—8小時,然後進行小流量反洗,至排水澄清、
耗氧量
穩定為止。再用5%鹽酸浸泡4—8小時,進行正洗,至排水
氯含量
與進水相接近為止。
陰樹脂:用5%鹽酸浸泡4—8小時,用
氫離子
交換器出水進行小流量反洗,至排水
氯離子
含量與進水相接近為止。然後再用4%NaOH溶液浸泡4—8小時,正洗排水接近中性為止。。
⑩ 為什麼要對新樹脂進行處理,如何處理
新的離子交換樹脂抄,因常含有少量襲低聚合物和末參加聚合反應的物質,除了這些有機物外,還往往含有鐵、鋁、銅等無機物質;因此,當樹脂與水、酸、鹼或其他溶液相接觸時,上述可溶性雜質就會轉入溶液中而影響水質。所以,新樹脂在使用之前要進行處理。
具體的處理方法有:
一、用食鹽水處理
用10%的食鹽水溶液,約等於被處理的樹脂體積2倍,侵泡20小時以上,然後放盡食鹽水,用清水漂凈,使排出水不帶黃色。如果有雜質及細碎樹脂粉末也應漂洗干凈。
二、用稀鹽酸處理
用2%一5%濃度的HCl溶液,約等於被處理樹脂體積2倍,浸泡4小時以上,然後,放盡酸液,用清水洗至中性為止。
三、用稀氫氧化鈉溶液處理
用4%的NaOH溶液,約等於被處理樹脂體積2倍,浸泡4小時,後放盡鹼液,用清水洗至中性為止。