離子交換樹脂的內部結構,由三部分組成,分別是:
1、高分子骨。
由交聯的高分子聚合物組成;
2、離子交換基團。
它連在高分子骨架上,帶有可交換的離子(稱為反離子)的離子型官能團或帶有極性的非離子型官能團;
3、孔。
它是在干態和濕態的離子交換樹脂中都存在的高分子結構中的孔(凝膠孔)和高分子結構之間的孔(毛細孔)。
在交聯結構的高分子基體(骨架)上,以化學鍵結合著許多交換基團。這些交換基團也是由兩部分組成:固定部分和活動部分。
交換基團中的固定部分被束縛在高分子的基體上,不能自由移動,所以稱為固定離子;交換基團的活動部分則是與固定離子以離子鍵結合的符號相反的離子,稱為反離子或可交換離子。反離子在溶液中可以離解成自由移動的離子,在一定條件下,它能與符號相同的其他反離子發生交換反應。
1、離子交換的選擇性定義:
離子交換劑對於某些離子顯示優先活性的性質。離子交換樹脂吸附各種離子的能力不一,有些離子易被交換樹脂吸附,但吸著後要置換下來就比較困難;而另一些離子很難被吸著,但被置換下來卻比較容易,這種性能稱為離子交換的選擇性。離子交換樹脂對水中不同離子的選擇性與樹脂的交聯度、交換基團、可交換離子的性質、水中離子的濃度和水的溫度等因素有關。
離子交換作用即溶液中的可交換離子與交換基團上的可交換離子發生交換。一般來說,離子交換樹脂對價數較高的離子的選擇性較大。對於同價離子,則對離子半徑較小的離子的選擇性較大。在同族同價的金屬離子中,原子序數較大的離子其水合半徑較小,陽離子交換樹脂對其的選擇性較大。對於強酸性陽離子交換樹脂來說,它對一些離子的選擇性順序為:Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+。離子交換反應是可逆反應,但是這種可逆反應並不是在均相溶液中進行的,而是在固態的樹脂和溶液的接觸界面間發生的。這種反應的可逆性使離子交換樹脂可以反復使用。
2、以001×7強酸陽離子交換樹脂為例說明:
001×7強酸陽離子交換樹脂是一種凝膠型離子交換樹脂,其內部的網狀結構中有無數四通八達的孔道,孔道裡面充滿了水分子,在孔道的一定部位上分布著可提供交換離子的交換基團。當原水當中的Ca2+,Mg2+等陽離子-擴散到樹脂的孔道中時,由於該樹脂對Ca2+,Mg2+等陽離子選擇性強於對H+的選擇性,所以H+就與進入樹脂孔道中的Ca2+,Mg2+等陽離子發生快速的交換反應,Ca2+,Mg2+等陽離子被固定到樹脂交換基團上面,被交換下來的H+向樹脂的孔道中-擴散,最終擴散到水中。
(1)邊界水膜內的擴散
水中的Ca2+,Mg2+等陽離子向樹脂顆粒表面遷移,並擴散通過樹脂表面的邊界水膜層,到達樹脂表面;
(2)交聯網孔內的擴散(或稱孔道擴散)
Ca2+,Mg2+等陽離子進入樹脂顆粒內部的交聯網孔,並進行擴散,到達交換點;
(03)離子交換
Ca2+,Mg2+等陽離子與樹脂基團上的可交換的H+進行交換反應;
(4)交聯網孔內的擴散
被交換下來的H+在樹脂內部交聯網孔中向樹脂表面擴散。
(5)邊界水膜內的擴散
最終擴散到水中。
鑒於離子交換樹脂反應的可逆性,反應後的樹脂通過處理,重新轉化為原來的離子交換樹脂,這樣又可以進入下一循環,其循環次數視所用樹脂類型不同而定。
㈡ 求助:離子交換樹脂的用法~
先可以這樣說,如果水溶後可以用離子交換樹脂來去除KC,由於產物微溶於水所以專只能去除少量;有機屬溶液溶解的不能用離子交換樹脂去除,因為會引起樹脂有機物中毒,失去離子交換能力。
我還想問幾個問題:1、產物量有多大?2、如果一定要用離子交換及去除產物中KCl,先要有過濾裝置,將溶解後的產物通過過濾裝置(化驗室少量的用濾紙就可以,工業用大量用活性炭過濾器或多介質過濾器)後,進入陽離子交換器後進入陰離子交換器即可,也可以在後面加一個混合離子交換器。出水就能將產品中的KCl去除了。(化驗室直接可以製作陽離子交換柱及陰離子交換柱,混合離子交換柱用陰樹脂:陽樹脂=2:1的比例裝填,交換柱的體積最好一樣,用PVC材質最好,因為玻璃中含有硅酸鹽,會溶解。)
㈢ 求助:離子交換樹脂的用法~
先可以這樣說,如果水溶後可以用離子交換樹脂來去除KC,由於產物微溶於水所回以只能去除少量;有機溶答液溶解的不能用離子交換樹脂去除,因為會引起樹脂有機物中毒,失去離子交換能力。
我還想問幾個問題:1、產物量有多大?2、如果一定要用離子交換及去除產物中KCl,先要有過濾裝置,將溶解後的產物通過過濾裝置(化驗室少量的用濾紙就可以,工業用大量用活性炭過濾器或多介質過濾器)後,進入陽離子交換器後進入陰離子交換器即可,也可以在後面加一個混合離子交換器。出水就能將產品中的KCl去除了。(化驗室直接可以製作陽離子交換柱及陰離子交換柱,混合離子交換柱用陰樹脂:陽樹脂=2:1的比例裝填,交換柱的體積最好一樣,用PVC材質最好,因為玻璃中含有硅酸鹽,會溶解。)
㈣ 我想問一下 離子交換樹脂的問題 原水是先進入陰離子交換樹脂還是陽離子交換樹脂
對普通的水的軟化處理工藝目的就是去除鈣離子、鎂離子等陽離子;所以,原水先進入陽離子交換樹脂柱。
㈤ 離子交換樹脂的危害
水中含有鈣、鎂、鉀、鈉、鋁、鐵等金屬陽離子,同時含有碳酸,氯,oh-,so4,n2o-,等陰離子,當然都是微量的。但有的地方(比如說你們的井水),水中富含氟離子、砷、鉻、鉛、汞等重金屬元素,他們對人體的骨骼,結締組織有影響。比如說鋁、鉛影響智力,砷汞影響骨骼和大腦,氟使人骨質疏鬆。尤其是工廠下游的生活取水源含有微量油脂,氯和一些重金屬,形成地方病。具體含有什麼元素最好找水質部門檢驗一下。
我們的生活用水一般是出去鈣鎂及油脂的原水。經過次氯酸消毒殺去大腸桿菌,硫酸厭氧菌等細菌的水質。所以我們家中凈化一般是指進一步過濾水中的金屬離子、重金屬離子和有害陰離子,室水質達到二級(去離子)水的標准。
至於井水,應該看附近有什麼礦產而定。以及附近淺水污染情況而定。
樹脂分為陰離子型樹脂的和陽離子型樹脂的!又有商用家用之分的!
陽離子型的是去除金屬,但它能使水變成酸性!
陰離子型的是去除酸根,但是它能使水變鹼性!
一般工業過濾採用,陽離子→陰離子→陰陽離子混合型→這個順序過濾。
所以建議你:採用家用離子樹脂。按照上面順序分三個過濾器過濾。最好賣點精密ph試紙(ph4到9)的.估計家用水的酸鹼性不能太大,但還是建議你用一下,在混合樹脂出口測到ph5-8之間才可飲用。一般偏鹼性較好。(偏鹼性的重金屬沉澱脫除比較干凈)
過濾油脂用活性炭(就是高溫干餾的木炭灰)(干餾就是隔絕空氣)
建議你按這個順序過濾:
脫脂過濾紙(就是飲水機的那個白紙墊)→活性炭→(有條件的話加白銀,白銀脫毒效果好)→陽離子樹脂→陰離子樹脂→陰陽離子樹脂混合→脫脂過濾紙(就是飲水機的那個白紙墊)→盛水器皿
如果你大量過濾就涉及到切換過濾裝置和再生,建議你做三套隨時備用。切忌所有的過濾裝置都要及時切換下來清洗,否則有害物質飽和後會形成二次污染,比原水的毒害性更大。
㈥ 離子交換樹脂系統的工作原理
採用離子交換方法,可抄以把水中呈離子態的陽離子、陰離子去除,以氯化鈉(NaCl)代表水中無機鹽類,水質除鹽的基本反應可以用下列方程式表達:
1、陽離子交換樹脂:R—H + Na+= R—Na + H+
2、陰離子交換樹脂:R—OH + Cl-= R—Cl + OH-
陽、陰離子交換樹脂總的反應式即可寫成:RH+ROH+NaCl——RNa+RCl+H2O
由此可看出,水中的NaCl已分別被樹脂上的H+和OH-所取代,而反應生成物只有H2O,故達到了去除水中鹽的作用。
㈦ 離子交換樹脂的原理
簡單的說就是需處理的物質的離子與樹脂中的離子互換,以實現分離或是凈化.