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陽離子交換樹脂交換正電荷

發布時間:2021-11-12 00:46:36

① 陽離子交換樹脂是交換什麼離子的,自身帶什麼電荷

陽離子交換樹脂當然是帶正電啊,交換陽離子。
比如用的是鈉型陽離子交換樹脂,去除水中Ca2+、Mg2+,得到軟化水
2RNa
+
Ca2+
=R2Ca
+
2Na+
2RNa
+
Mg2+
=R2Mg
+
2Na+

② 下列離子在強酸性陽離子交換樹脂的交換次序

由於你提供的離子交換排代次序沒有說明在什麼樣的介質情況下,尤其是放射性的離子選擇性會在不同介質下更為敏感,所以我只能回答您常規水處理的一般應用數據,具體分析回答如下:

離子交換樹脂對水中各種離子的交換能力是不同的,即有些離子易被離子交換樹脂吸著,但吸著後要把它解吸下來就比較困難;反之,有些離子則難被離子交換樹脂吸著,但易被解吸,這種性能稱為離子交換樹脂的選擇性。這種選擇性影響到離子交換樹脂的交換和再生過程。

它有兩個規律:

(1)離子帶的電荷越多,越易被離子交換樹脂吸著,例如兩價離子比一價離子易被吸著;

(2)對於帶有相同電荷量的離子,則原子序數大的元素,形成離子的水合半徑小,較易被吸著。

對於陽離子交換樹脂來說,它對水中各種常見離子的選擇性次序為:

Fe3+ >Al3+ >Ca2+ >Mg2+ >K+ ≈NH4+ >Na+ >Li+

這個次序只適合於在含鹽量不很高的水溶液中。在濃溶液中,離子間的干擾較大,且水合半徑的大小順序和上述的次序也有些差別,其結果是使得在濃溶液中各離子間的選擇性差別較小。

離子交換樹脂的選擇性除了和被吸著離子的本質有關外,還與離子交換樹脂的結構,特別是與其活性基團有關。例如含磺酸基(-SO3-)的強酸性陽離子交換樹脂對H+的吸著能力並不很強,在選擇性次序中H+居於Na+和Li+之間,即:

Fe3+ >Al3+ >Ca2+ >Mg2+ >K+ ≈NH4+ >Na+ >H+ >Li+

而含有羧酸基(-COO-)的弱酸性陽離子交換樹脂,對H+有特別強的吸著能力,H+的選擇性甚至比Fe3+還強,即:

H+ >Fe3+ >Al3+ >Ca2+ >Mg2+ >K+ ≈NH4+ >Na+ >Li+

③ 陽離子交換樹脂的用途和原理

(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。

④ 陰陽離子交換樹脂的工作原理

離子交換樹脂原理即是離子交換樹把溶液中的鹽分脫離出來的過程:

離子交換樹脂作用環境中的水溶液中,含有的金屬陽離子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基團,在水中易生成H+離子)上的H+進行離子交換,使得溶液中的陽離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的H+交換到水中,(即為陽離子交換樹脂原理)。

水溶液中的陰離子(Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亞胺基(—NH2)等鹼性基團,在水中易生成OH-離子)上的OH-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,(即為陰離子交換樹脂原理)。而H+與OH-相結合生成水,從而達到脫鹽的目的。

(4)陽離子交換樹脂交換正電荷擴展閱讀:

離子交換樹脂使用方法:

1、預選。離子交換樹脂的粒度一般控制在20-35目,有些可達到50目,因此在使用前要先乾燥,粉碎,過篩,通常乾燥時在烘箱中進行,亦可在裝有五氧化二磷、氧化鈣或者濃硫酸的乾燥器中進行,粉碎時不要分得過細,否則影響實驗收率。

2、預處理。強鹼性離子交換樹脂應先用20倍樹脂體積的4%氫氧化鈉水溶液處理,然後用10倍體積的水洗,再用10倍量4%鹽酸處理,最後用蒸餾水洗至中性,然後將氯型轉化成OH型,再轉化成氯型,最後用10倍4%氫氧化鈉水溶液處理。弱鹼性離子交換樹脂處理時只需用10倍量蒸餾水洗即可,不必洗至中性。

3、裝柱。將處理好的樹脂至於燒杯中,加水充分攪拌除掉氣泡,靜置幾分鍾待樹脂大部分沉降後,傾去上層泥狀顆粒;反復操作直至上層液澄清後,即可裝柱。注意要在柱子底部放1cm後的玻璃絲,用玻璃棒將其壓平,將樹脂倒入柱子中,還要注意防止氣泡產生。

4、樹脂交換。將樣品配製成一定濃度的水溶液,以適當流速通過柱子,亦可將樣品溶液反復通過柱子,直到成分交換完全。用顯色法檢驗成分是否交換徹底。

5、樹脂洗脫。注意親和力弱的成分先被洗下來,常用的離子交換樹脂洗脫劑有強酸、強鹼、鹽類、不同pH緩沖溶液、有機溶液等,可選擇梯度洗脫或者單一濃度洗脫。

6、樹脂再生。

⑤ 陽離子交換膜與陽離子交換樹脂

陽離子交換樹脂是陽離子在通過樹脂的時候,被樹脂吸附或者與樹脂上的其他陽離子專進行交換,而陰離屬子不吸附和交換。陽離子交換膜的交換機理和陽離子交換樹脂的交換機理是不一樣的,該膜是一種具有選擇性透過的膜,陽離子可以通過,使陽極區和陰極區的陽離子得以互相交換,陰離子無法投過該膜,無法達到交換的目的。重點理解「交換」這個概念,前者在樹脂上進行的離子置換,而後者是兩極區之間離子的相互遷移,達到交換目的。

⑥ 在PH3左右,氨基酸混合液(酸性,鹼性,中性三類),經陽離子交換樹脂被洗脫分離,這三類氨基酸的洗脫順序

原因:氨基酸與陽離子交換樹脂的靜電引力大小依次是 鹼性氨基酸>中性氨回基酸>酸性氨基酸,所以答洗脫的順序就
先是酸性氨基酸(負電荷最多),然後是中性氨基酸,最後是鹼性氨基酸(帶正電荷最多)。
詳見《生物化學》王鏡岩 第三版 上冊 153頁

⑦ 陽離子交換樹脂和陽離子絮凝劑的區別

在水抄處理應用中:首先說說襲陽離子絮凝劑,該絮凝劑在水中電離後,如化合物的鏈節上帶正電荷,是水的預處理中的"有機高分子絮凝劑。在使用過程中,攪拌速度不宜過快,易打碎絮凝體,而起不了架橋作用。有機高分子絮凝劑應避免過量加葯,以防脫穩的膠體再穩,影響混凝效果…陽離子交換樹脂(簡稱樹脂)是用化學合成製得而成,其性能有物理性能和化學性能。陽離子交換樹脂是重復使用的工藝水處理設備的離子交換載體,其使用是將樹脂裝入交換器中,經交換器正,反洗工藝後,進入制水狀態,當樹脂飽和水中各種離子後,就需對樹脂進行再生,再生的目的是將再生劑送入交換器體內,將飽和在樹脂中的各種離子置換出來,讓樹脂恢復離子交換能力…。華粼水質

⑧ 陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂的區別

區分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類,它們可分別與溶液中的陽離子和陰離子進行離子交換。陽離子樹脂又分為強酸性和弱酸性兩類,陰離子樹脂又分為強鹼性和弱鹼性兩類 (或再分出中強酸和中強鹼性類)。
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。

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