陰陽離子交換樹脂是一種重要的工業原料,這種材料的本質是高分子材料的酸鹼多聚物,是一種很復雜的物質,有很多的種類,主要是隨著不同的酸鹼而變化的。陰陽離子交換樹脂在運輸的時候有非常多的注意點,對於存儲環境要求高,使用環境的要求也是很高。下面小編就來給大家介紹一下陰陽離子交換樹脂的原理是什麼,以及陰陽離子交換樹脂是什麼。
陰陽離子交換樹脂的原理
(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。
陰陽離子交換樹脂的簡介
在其網狀結構的骨架上有許多可電離、可被交換的基團,如磺酸基(—SOH)、羧基(—COOH)及季胺基(—NROH)等,正由於這些基團的存在,才使樹脂具有離子交換能力。
離子交換樹脂的種類很多,常用的是聚苯乙烯型離子交換樹脂。它是以苯乙烯和二乙烯苯聚合而成球形網狀結構,其中二乙烯苯是交聯劑。
如果用其它基團代替磺酸基,就可以得到一系列陽離子交換樹脂。例如—COOH、—OH等。這些基團上的氫離子可被樣品溶液中的陽離子交換。
離子交換樹脂內含有一定量的水份,在運輸及貯存過程中應盡量保持這部分水。如貯存過程中樹脂脫了水,應先用濃食鹽水(-10%)浸泡,再逐漸稀釋,不得直接放於水中,以免樹脂急劇膨脹而破碎。
在長期貯存中,強型樹脂應轉變成鹽型,弱型樹脂可轉變成相應的氫型或游離鹼型也可轉為鹽型,然後浸泡在潔凈的水中。樹脂在貯存或運輸過程中,應保持在5-40°C的溫度環境中,避免過冷或過熱,影響質量。若冬季沒有保溫設備時,可將樹脂貯存在食鹽水中,食鹽水的溫度可根據氣溫而定。
陰離子交換樹脂具有與陽離子交換樹脂同樣的有機骨架,只是在骨架上引入了可離解的鹼性基團,如—NH、—NH、—NHR等。這類樹脂若用NaOH溶液處理,則發生交換反應而轉變為—OH型陰離子交換樹脂。其反應如下:
R—N(CH)Cl+OH======R—N(CH)OH+C1
這些基團上的氫氧根離子可被樣品溶液中的陰離子交換。
陽樹脂分弱樹脂和強樹脂兩大類。分子式H-R(當然也可以是Na-R型),H就是氫離子。樹脂高度約0.8米到1.6米。當水從上向下,通過樹脂層時,水中的陽離子與樹脂的H離子發生交換,樹脂最上層是鐵鈣鎂離子,接著是鉀鈉氨離子。
出水水質是酸性的,PH值一般小於3。當運行約一天左右時,出水開始出現鈉離子,表示反應到了終點,需要用酸(HCl)反洗,將鈉鈣離子再置換出來。
陰陽離子交換樹脂的原理是什麼,還有陰陽離子交換樹脂是一種什麼樣的物質,這些小編都已經在上文中給大家做了詳細的介紹了。陰陽離子交換樹脂是一種有機物,這種有機物是重要的工業原理,在日常生活中的很多領域都有使用。陰陽離子交換樹脂是有酸鹼物質結合的,性能是非常的特殊的在使用的時候要求比較的高,但是使用效果卻是很出色。
⑵ 請問強酸性陽離子交換樹脂的活化用什麼儀器,步驟是怎樣的啊
活化用到實驗室的小型離子交換柱
首先用2N的氫氧化鈉處理24小時,然後洗成中性內
再用2N的硫酸處理容24小時,洗成中性,待用。這樣處理後的樹脂為-SO3H^形式的。
先用酸處理,再用氨水處理後的樹脂為-SO3NH4^形式的。
處理為什麼形式,具體要看你用在哪個方面而定。
⑶ 氫型強酸性陽離子交換樹脂怎麼分解
是電鍍廢水採用樹脂吸附金後如何解析的意思吧?這不叫分解哦,糾正你一下哦!採用離子交換樹脂法是處理含金電鍍廢水,此法是將離子交換樹脂裝於交換柱中,由於貴重金屬離子的交換能力很強,只要選取合適的離子交換樹脂,使用對電鍍廢水中的貴重金屬吸附率可達99%以上,在離子交換樹脂吸附飽和後,再將其進行回收精煉。對於吸附飽的離子交換樹脂的處理,可有以下三種方法:
1. 焚燒法
用高溫焚燒吸附飽和的離子交換樹脂,金會因此而還原成金屬態的黃金,然後將其取出後精煉純化。此法是約有5%的金離子殘留於溶液中而無法分離,因而不經濟。
2. 酸燒法
加入98%的濃硫酸並加熱到300℃以上,可將吸附金金屬的飽和離子交換樹脂燒解而得到還原態的黃金。此法有一定的危險性。
3. 樹脂再生法
利用再生劑將吸附金金屬的飽和離子交換樹脂中的金金屬洗脫,金金屬會與再生劑結合形成無毒的溶液,然後再以一般的還原劑還原出金金屬,再進行精煉,此法可從金金屬廢液中回收99%以上的金金屬。些法可對離子交換樹脂重復使用多次,經濟性高、污染性低。
4. 原理說明
當金離子作為電鍍使用而溶於水時,皆加氯化鉀作為導電平衡鹽,溶液中金離子會以絡合離子型態存在,利用此特性,用強鹼性陰離子交換樹脂進行交換,可將溶液中的含金絡離子吸附於樹脂中,由於一般電鍍液中的金屬很少以絡離子型態存在,大部分是以陰離子型態存在,故可利用此方法分離其他金屬。
R-Cl+KAuCl2→R-[AuCl2]+KCl
利用酸性氧化劑及鹽酸配製成再生劑,將金屬絡離子氧化成陽離子型態而脫離樹脂,樹脂轉成氯型,這樣可將樹脂再生回到原來的狀態而繼續使用。
R-[AuCl2]+HCl +H2O2→R-Cl+AuCl+HCl+O2
三、另外,從有關資料上查得,現在有一種新的工藝,用硫脲浸出金的方法是近年來濕法冶金的一個研究熱點。是使用強酸性陽離子交換樹脂為吸附劑,以乙醇-硫酸水溶液為洗脫劑,對浸金液中硫脲金的富集。
另外我們現在提供氰化法,氯化法提金的多種樹脂產品,不過說實話,如果你們的處理量不是很大的話,就採用直接焚燒吧,不過這種做法對環境造成很大的影響,量大的話不建議採用。希望以上回答能幫助,可能很多內容比較專業,如果你難以消化可以私密我。
⑷ 強酸性陽離子交換樹脂的氫型與鈉型有什麼區別么
一、氫型陽離子交換樹脂是什麼?氫型陽離子交換樹脂(有時簡稱「氫型樹脂」)是一種人造有機聚合物產品。最常用的原料是:苯乙烯或丙烯酸(酯),先經過聚合反應生成具有三度空間立體網狀結構的聚合物骨架(樹脂母體),再於骨架上導入不同的「化學活性基」而成。由於它的活性基,如磺酸基(-SO3H)、羧基(-COOH)等,都含有活性氫離子,可在水中解離出來,用於與其它陽離子進行交換,所以特別在陽離子樹脂名稱之前再冠上「氫型」兩字,以與同一系統的「鈉型」種類有所區別。不過「鈉型」可以利用強酸處理成為「氫型」,「氫型」也可以用「氫氧化鈉」溶液處理成為「鈉型」,即兩型樹脂實際上可以互相轉換。氫型陽離子交換樹脂不溶於水和一般溶劑。和其它離子交換樹脂一般,常被製成顆粒狀,外觀看起來有些像魚卵,粒徑大約在0.3
~
1.2
mm之間,但大部分在0.4
~
0.6
mm范圍內。化學性質相當安定,摸起來硬而有彈性,機械強度也足夠承受相當壓力,顏色由白色至近乎黑色都有,顏色淺時呈透明狀,深時呈半透明狀,都有光鮮亮麗的樹脂光澤。氫型陽離子交換樹脂最常應用的地方,就是硬水的軟化,即讓硬水流過樹脂層,把硬水中的「硬度離子」,如鈣、鎂等離子吸收在樹脂中,就變成不帶硬度離子的軟水了,這也是陽離子交換樹脂最初被製造的主要目的,但它在工業上應用沒有「鈉型」來的多,因為在軟化過程中,它會直接釋出氫離子,使水質呈酸性,可能會因此腐蝕相關金屬設備。依需要的不同,它也可以應用到水質預處理工藝中,用作軟化水質及降低pH值之用。
二、種類
樹脂主要性質和類別之差異,在於它們的化學活性基種類之不同,因此氫型陽離子交換樹脂可依活性基(一種官能基)種類不同,分成兩種:強酸性陽離子交換樹脂(strong-
acid
anion
exchange
resin)和弱酸性陽離子交換樹脂(weak
-
acid
anion
exchange
resin)。強酸性陽離子交換樹脂系因它的活性氫離子在水中很容易解離而得名,其骨架均為聚苯乙烯系統,主要產品是「磺酸型」強酸性陽離易解離而得名,骨架均為聚丙烯酸系統,主要產品是「羧酸型」弱酸性陽離子交換樹脂,通常顏色較?白色或淡黃色球狀子交換樹脂,通常顏色較深,棕黃色至綜色球狀顆粒,以綜色最常見;反之,弱酸性陽離子交換樹脂則是因它的活性氫離子在水中比較不容顆粒,以淡黃色最常見。如果用化學反應來表示這兩種樹脂的差異性,我們可以描述如下(R代表樹脂母體):
強酸性:
R-SO3H
→
R-SO3-
+
H+
(H+容易解離,在水中呈強酸性)弱酸性:
R-COOH
→
R-COO-
+
H+
(H+不易解離,在水中呈弱酸性)
由於強酸性陽離子交換樹脂的解離能力很強,所以在任何酸性或鹼性溶液中均能解離和產生離子交換作用,其作用pH范圍介於1~14。反之,弱酸性陽離子交換樹脂的解離能力很弱,只能在弱酸性至鹼性溶液中解離和產生離子交換作用,其作用pH范圍僅介於5~14。
⑸ 001×7強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂的再生具體步驟和使用葯液濃度
看你的裝置具體情況了,如果是鍋爐軟水的話,使用10%氯化鈉溶液浸泡反洗即可,還內是鈉型,用於交會水中鈣鎂容離子。但是若要去離子水的話一般來說樹脂都要處理為氫型,一般使用4-6%的鹽酸溶液,3倍體積,最好反向洗(下進溶液,上出來),洗脫速度為每小時1BV(每小時過洗液體積)作右,然後使用去離子水洗至中性即可。
⑹ 732鈉型強酸性陽離子交換樹脂柱過柱子慢有何方法解決
你把問題講清楚一點,是設備(交換柱)出水量低?還是設備出水水質的問題?暈???我是從事這方面工作的設計人員。你不將情況說明白,別人怎麼回答,只能猜啊…
⑺ 強酸性陽離子交換樹脂的預處理詳細步驟求助
強酸性陽離子交換樹脂的預處理詳細步驟求助
輸入你樹脂的牌號
這個一般網上都會有詳細處理方法的
最好還是和購買的廠家聯系,要他們的技術支持提供處理方法
⑻ 請問強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂(鈉型)怎麼轉換成氫型急用。謝謝!
離子交換樹脂能夠轉為哪些類型?
1、陽離子樹脂可以使用氯化鈉,進行轉化成為鈉型樹專脂,屬可以更好的對水中的鈣鎂等離子進行吸附,且樹脂反應時不會釋放出氫離子,再生時不需要使用強酸,而是使用食鹽水進行再生,更加的安全。
2、陰離子交換樹脂可以轉化為氯型樹脂,也可以轉變為碳酸氫型,在工作時可以更好的將陰離子吸附,而且不再具有強鹼性,但是卻仍然具有離解性強和工作的pH范圍寬廣等能力。
3、樹脂還可以使用氯化氫(HCl)轉化,將樹脂轉化成為氫型樹脂,其官能團中含有大量的氫離子,氫型樹脂的大小一般在0.3-1.2mm之間,主要的作用就是將硬水軟化,硬水中含有大量的鈣、鎂等離子,氫型樹脂中的氫離子能夠有效的將這些離子吸附、替換,將硬水軟化成為軟水,氫型樹脂能夠和納型樹脂相互轉換。
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⑼ 樹脂柱是什麼,用來干什麼
離子交換柱主要是利用離子交換樹脂中的離子與原水(液)中的某些離子進行交換而將其除去,使水(液)得到凈化的方法。
1.樹脂的選擇和處理
在化學分析中應用最多的為強酸性陽離子交換樹脂和強鹼性陰離子交換樹脂。使用時應當先過篩以除去太大和太小的顆拉,也可以用水泡脹後用篩在水中選取大小一定的顆粒備用。
一般商品樹脂含有一定雜質,使用前必須進行凈化處理。強鹼性和強酸性陰陽離子交換樹脂,通常用4mol/LHCl溶液浸泡1-2天,以溶解各種雜質,然後用蒸餾水洗滌至中性。如果需要鈉型陽離子交換樹脂,則用NaCl處理氫型陽離子交換樹脂。
2.裝柱
進行離子交換通常在離子交換柱中進行。離子交換柱一般用玻璃製成,裝置交換柱時,先在交換柱的下端鋪上一層玻璃絲,灌入少量水,然後傾入帶水的樹脂,為防止加試液時樹脂被沖起,在柱的上端亦應鋪一層玻璃纖維。交換枝裝好後,再用蒸餾水洗滌,關上活塞,以備使用。應當注意不能使樹脂露出水面,因為樹脂露於空氣中,當加入溶液時,樹脂間隙中會產生氣泡,而使交換不完全。
交換柱也可以用滴定管代替。
3.交換
將試液加到交換柱上,用活塞控制一定的流速進行交換。
4.洗脫
當交換完畢之後,一般用蒸餾水洗去殘存溶液,然後用適當的洗脫液進行洗脫。在洗脫過程中、上層被交換的離子先被洗脫下來,經過下層未被交換的樹脂時,又可以再度被交換。
陽離子交換樹脂常採用HCl溶液作為洗脫液;陰離子交換樹脂常採用NaCl或NaOH溶液作為洗脫液。洗脫之後的樹脂已得到再生,用蒸餾水洗滌干凈即可再次使用。