(來1)水處理。離子交換樹脂源在水處理領域的需求量很大,約占其產量的90%,主要用於水中的各種陰陽離子的去除,目前,多用在火力發電廠的純水處理上。
(2)食品工業。離子交換樹脂可用於糖、味精、酒的精製、生物製品等工業裝置上。例如,高果糖漿的製造是由玉米中萃出澱粉後,再經水解反應,產生葡萄糖與果糖,而後經離子交換處理,可以生成高果糖漿。
(3)石油化學工業。在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。用離子交換樹脂代替無機酸、鹼,同樣可進行上述反應,且優點更多。如樹脂可反復使用,產品容易分離,反應器不會被腐蝕,不污染環境,反應容易控制等。
(4)環境保護。許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質,這些可用離子交換樹脂進行回收使用,如去除電鍍廢液中的金屬離子,回收電影製片廢液里的有用物質等。
(5)其他。離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。
② 水處理用離子交換樹脂有什麼作用
作用是吸附水中的各種陰陽離子,以達到凈化的目的。
離子交換樹脂在乾燥回的情況下內部沒有毛細孔。答它在吸水時潤脹,在大分子鏈節間形成很微細的孔隙,通過分子間的范德華引力產生分子吸附作用。
離子交換樹脂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。
離子交換樹脂在應用中的優點:
1、工業超純水處理工藝,是目前工業用超純水的制備上應用最多的一種工藝之一。
2、食品工業離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的精製、生物製品等工業裝置上。
3、制葯工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。鏈黴素的開發成功即是突出的例子。
4、合成化學和石油化學工業在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。
5、電鍍廢液中的金屬離子,回收電影製片廢液里的有用物質等。
6、濕法冶金及其他離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。
③ 離子交換樹脂的用途是什麼呢
離子交換樹脂的用途:
1、用於水中的各種陰陽離子的去除。
2、離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的釀造、生物製品等工業裝置上。
3、制葯工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。
4、在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。
目前,許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質,這些可用樹脂進行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子,回收電影製片廢液里的有用物質等。離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。
(3)離子交換用樹脂擴展閱讀:
注意事項:
1、離子交換樹脂含有一定水分,不宜露天存放,儲運過程中應保持濕潤,以免風干脫水,使樹脂破碎,如貯存過程中樹脂脫水了,應先用濃食鹽水(10%)浸泡,再逐漸稀釋,不得直接放入水中,以免樹脂急劇膨脹而破碎。
2、冬季儲運使用中,應保持在5-40℃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,食鹽水濃度可根據氣溫而定。
3、離子交換樹脂的工業產品中,常含有少量低聚合物和未參加反應的單體,還含有鐵、鉛、銅等無機雜質,當樹脂與水、酸、鹼或其它溶液接觸時,上述物質就會轉入溶液中,影響出水質量,因此,新樹脂在使用前必須進行預處理,一般先用水使樹脂充分膨脹。
對其中的無機雜質(主要是鐵的化合物)可用4-5%的稀鹽酸除去,有機雜質可用2-4%稀氫氧化鈉溶液除去,洗到近中性即可。如在醫葯制備中使用,須用乙醇浸泡處理。
④ 離子交換樹脂的保存
樹脂防脫水:
樹脂裡面含有一定的水分,樹脂中的水分非常的重要,如果樹脂脫水,樹脂在重新濕潤時可能會爆裂或破碎,那我們應該如何防止樹脂脫水,防止樹脂脫水的措施有以下幾點:
1.如果樹脂暫時不使用,最好不要將打開樹脂的包裝,讓樹脂保持在密封的狀態。
2.不能將樹脂儲存在能夠被太陽直射的區域,防止樹脂被曬干。
3.樹脂的儲存溫度不能高於40攝氏度。
4.如果需要儲存很長的時間,就需要定期的檢查樹脂的包裝是否完好,有沒有被打開過,如果有包裝破損了,要及時的封口並貼上標簽,防止樹脂脫水。
5.樹脂使用了一段時間後,如果需要停止使用,在樹脂停止使用的期間,要用濃度為10%食鹽水浸泡樹脂,防止樹脂脫水。
樹脂防凍:
樹脂內含有水分,在溫度低於0攝氏度之後,可能會發生凍結,導致樹脂損壞,防止樹脂凍結的措施有以下幾點:
1.當溫度在0攝氏度以下時,應該做好樹脂的保溫措施,可以將樹脂儲存在不同濃度的食鹽水中,防止凍結。
2.如果溫度在-17攝氏度以下,可以用水和乙二醇適當比例的混合液,完全浸泡樹脂。
3.如果樹脂已經凍結,只能把樹脂移動到溫度稍微高一點的地方,讓其緩慢自然解凍,不能使用其他方法,以免樹脂受到熱損傷,凍結的樹脂袋要輕拿輕放,以免樹脂受到機械損傷。
樹脂防微生物:
樹脂使用時間長了,可能會生長一定的微生物,會造成流量、水質和處理能力方面的問題,防止微生物生長的措施有以下幾點:
1.對樹脂進行反洗,去除碎片以及懸浮的污染物。
2.如果樹脂被有機物污染了,可以使用鹼性鹽清潔樹脂,對有機物進行清除。
3.在重新啟動設備之前,可以通過對樹脂床進行消毒的方式,防止微生物的生長。
樹脂儲存的注意事項:
1.每過一段時間就需要檢查原包裝袋是否破損,如果有破損需要及時更換包裝袋。
2.如果樹脂暫時不使用,最好不要將打開樹脂的包裝,讓樹脂保持在密封的狀態。
3.不能將樹脂儲存在能夠被太陽直射的區域,防止樹脂被曬干。
4. 樹脂在儲存過程中,要防止有異味、有害物品及強氧化劑混雜堆放。
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⑤ 離子交換樹脂的保存方法
離子交換樹脂防脫水:
離子交換樹脂裡面含有一定的水分,離子交換樹脂中的水分非常的重要,如果離子交換樹脂脫水,離子交換樹脂在重新濕潤時可能會爆裂或破碎,那我們應該如何防止樹脂脫水,防止樹脂脫水的措施有以下幾點:
1. 如果離子交換樹脂暫時不使用,最好不要將打開樹脂的包裝,讓樹脂保持在密封的狀態。
2. 不能將離子交換樹脂儲存在能夠被太陽直射的區域,防止樹脂被曬干。
3. 離子交換樹脂的儲存溫度不能高於40攝氏度。
4. 如果需要儲存很長的時間,就需要定期的檢查樹脂的包裝是否完好,有沒有被打開過,如果有包裝破損了,要及時的封口並貼上標簽,防止樹脂脫水。
5. 離子交換樹脂使用了一段時間後,如果需要停止使用,在樹脂停止使用的期間,要用濃度為10%食鹽水浸泡樹脂,防止樹脂脫水。
離子交換樹脂防凍:
離子交換樹脂內含有水分,在溫度低於0攝氏度之後,可能會發生凍結,導致離子交換樹脂損壞,防止離子交換樹脂凍結的措施有以下幾點:
1. 當溫度在0攝氏度以下時,應該做好離子交換樹脂的保溫措施,可以將離子交換樹脂儲存在不同濃度的食鹽水中,防止凍結。
2. 如果溫度在-17攝氏度以下,可以用水和乙二醇適當比例的混合液,完全浸泡離子交換樹脂。
3. 如果離子交換樹脂已經凍結,只能把離子交換樹脂移動到溫度稍微高一點的地方,讓其緩慢自然解凍,不能使用其他方法,以免離子交換樹脂受到熱損傷,凍結的離子交換樹脂袋要輕拿輕放,以免離子交換樹脂受到機械損傷。
離子交換樹脂防微生物:
離子交換樹脂使用時間長了,可能會生長一定的微生物,會造成流量、水質和處理能力方面的問題,防止微生物生長的措施有以下幾點:
1. 對樹脂進行反洗,去除碎片以及懸浮的污染物。
2. 如果離子交換樹脂被有機物污染了,可以使用鹼性鹽清潔樹脂,對有機物進行清除。
3. 在重新啟動設備之前,可以通過對樹脂床進行消毒的方式,防止微生物的生長。
⑥ 用離子交換樹脂處理水
不是一定要混合起來。
製取去離子水的工藝有:單床、復床、混合床等幾種。
單床:就是用一個陽離子柱或是陰離子柱,只能製取除去陽離子或陰離子的水;
復床:陽柱——陰柱;可以製得去離子水;
混合床:陽柱——陰柱——混合柱,製得的去離子水純度高於復床,可製得高純水,一般用於要求比較高的工業生產或科研上。
操作步驟:樹脂的預處理——裝柱——清洗——出水——樹脂再生
一、樹脂的預處理:
1、陽離子交換樹脂的預處理:將樹脂置於潔凈的容器中,用清水漂洗,直到排水清晰為止。用水浸泡樹脂12~24小時,使樹脂充分膨脹。如為干樹脂,應先用飽和氯化鈉溶液浸泡,再逐步稀釋氯化鈉溶液,以免樹脂突然急劇膨脹而破碎。用樹脂體積2倍量的2~5%HCl溶液浸泡樹脂2~4小時,並不時攪拌。然後用低純水洗滌樹脂,直至溶液PH接近於4,再用2~5%NaOH溶液處理,處理後用水洗至微鹼性,再一次用5%HCl溶液處理,使樹脂變為氫型,最後用純水洗至PH=4,無Cl-即可。
2、陰離子交換樹脂預處理:與陽離子樹脂相同,只是在樹脂用NaOH處理時,可用5~8%NaOH溶液,用量增加一些,使樹脂變為OH型後不要再用HCl處理。
如果樹脂量少,及要求較高時,在水洗後,增加一步醇洗,效果會更好一些。
二、裝柱
將交換柱洗去油污雜質,用去離子水沖洗干凈,在柱中先裝入半柱水,然後將樹脂和水一起倒入柱中。裝柱時應注意柱中的水不能漏干,否則,樹脂間形成氣泡,影響交換效率。
三、清洗、出水。
裝柱完成後,先用純水按出水順序流過交換柱,初出水含有裝柱過程混入的雜質應棄去,待出水達到要求後,即可通入原水,進行正常的制水。
四、樹脂的再生
離子交換樹脂使用失效後,可用酸鹼再生處理,重新使用。
1、陽柱再生:
逆洗:將水從交換柱底部通入,廢水從頂部排出,將被壓緊的樹脂松動,洗去樹脂碎粒及其他雜質,排除樹脂層內的氣泡,洗至水清澈。
加酸:將4~5%HCl水溶液從柱的頂部加入,控制流速,約30~45分鍾加完。
正洗:將水從柱頂部通入,廢水從柱下端流出,控制流速為約2倍於加酸的流速,開始的15分鍾可慢些。洗至PH3~4,此時用鉻黑T檢驗應無陽離子。
2、陰柱再生:
逆洗:用陽柱水逆洗,可將陽柱出水口連接至陰柱下端,通入陽柱水。條件同陽柱。
加鹼:將5%NaOH溶液從柱頂部加入,控制一定流速,使鹼液在1~1.5小時加完。
正洗:從柱頂部通入陽柱水,下端放出廢水,流速可以是加鹼時的2倍,開始15分鍾可慢些,洗至PH11~12,用硝酸銀溶液檢驗無氯離子。
注意:以上操作均不可將柱中水放至樹脂層以下。
⑦ 如何選擇好的離子交換樹脂
用於提取、分離、吸附及精製等不同目的的實驗,需要選擇不同性能的離子交換樹脂,這對於實驗結果是至關重要的。
一般說來,如果吸附的物質是無機陽離子或有機鹼時,宜用陽離子交換樹脂,比如,測定疏時,為了分離Fe3+與SO42-,可選用強酸性陽離子交換樹脂
如果吸附的物質是無機陰離子或有機酸時,則宜用陰離子交換樹脂,比如測定Al3+時,為了排除千擾需要除去Fe3+,這時可選用強鹼性陰離子交換樹脂。
當然有時也利用陰離子交換樹脂吸附金屬離子,這時,金屬離子往往是帶負電荷的絡離子。氨基酸的兩性物質,使用陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂皆可。
確定了陰、陽離子交換樹脂以後,尚須確定交換基的種類,比如,對於吸附性強的離子,可採用弱酸性或弱鹼性離子交換樹脂,對於吸附性弱的離子,則應採用強酸性或強戚性離子交換樹脂。
在數種離子存在的情況下,其操作程序是先使用吸附性弱的離子交換樹脂,然後依次用吸附性強的離子交換樹脂。當用樹脂作催化劑或抗菌劑時,應選擇強酸型或強戚型離子交換樹脂。
在此基礎上,再選擇離子交換樹脂的其它性能,例如,要盡量選擇交換容量大的樹脂,一般實驗多選用均勻的球形產品,粒度在80〜100目之間,最好不要粉碎,粉碎後的交換能力不均勻。
同時要考慮樹脂對化學試劑的穩定性,多數情況下陽離子交換樹脂比陰離子交換樹脂穩定。常選用的是苯乙烯強酸性陽離子交換樹脂,它是最穩定的一種。此外,還要考慮樹脂的耐熱性,在這方面較好的是苯乙烯強酸性陽離子交換樹脂。
⑧ 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。
⑨ 離子交換樹脂怎麼用
離子交換樹脂應該如何使用?
離子交換樹脂的使用方法,主要分為四個部分,分別是填裝、反洗、再生、清洗,下面為大家詳細的介紹離子交換樹脂的使用方法:
填裝:
1.先將干凈的水放入樹脂罐當中,高度在樹脂罐的三分之一左右,可以有效的防止樹脂與樹脂罐發生碰撞,造成樹脂的損壞。
2.將樹脂從樹脂罐頂部放入,然後對樹脂進行反洗,時間大概在30分鍾左右。
3.排水至液面高於樹脂層5cm,進氣混合樹脂15~20分鍾。
4.啟動設備,檢測正洗效果和出水電導率,如果數據正常,且產水能夠達標,即可正常使用。
反洗:
樹脂在工作一段時間之後,樹脂上會有很多雜質,為了樹脂的更好的使用,需要將這些雜質清除,一般的步驟是:從交換柱的底部進水,從頂部出水,對樹脂進行反洗,直至出水清澈為止。
再生:
使用一定濃度的食鹽水清洗樹脂,(實驗證明清洗的效果要比浸泡的效果更好)流速不能太快,一般再生的流速在10~15m/h左右,一般需要清洗半個小時左右,再生時需要根據實際的情況來決定清洗的時間。
清洗:
在食鹽水清洗之後,使用與食鹽水相同的流速進行沖洗,將樹脂中的鹽全部清洗干凈,這個過程也是樹脂再生的過程之一,所以很多人將這個過程叫做置換,時間大概一下30分鍾左右。
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⑩ 什麼叫離子交換樹脂
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。
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