根據所帶的功能團的特性,離子交換樹脂可分為:強酸性陽離子樹回脂、弱酸性陽離子樹答脂、強鹼性陰離子樹脂、弱鹼性陰離子樹脂和其它樹脂。
帶有酸性功能基、並能與陽離子進行交換的稱為陽離子交換樹脂,
帶有鹼性功能基並能與陰離子進行交換的稱為陰離子交換樹脂。
基於功能基上酸、鹼有強弱之分,離子交換樹脂又可細分為強酸性(一SO,H)、中強酸(一PO(OH))及弱酸性(一COOH)、強鹼(一N+R,C)、弱鹼性(一NH,,—NRH,-NR)離子交換樹脂。
在強鹼性離子交換樹脂中將含有[(N+(CH3);Cl)]的樹脂叫強鹼I型樹脂,含有[(N+(CH3)2(CH,CH,0H]的樹脂叫強鹼Ⅱ型樹脂。
帶有鰲合基、氧化還原基、陽陰兩性基的樹脂;分別稱為整合樹脂、氧化還原樹脂和兩性樹脂。
上述樹脂通常都用酸、鹼、鹽再生,而弱酸弱鹼的兩性樹脂可用熱水再生,故弱酸弱鹼的兩性樹脂又稱熱再生樹脂.
B. 陰離子交換樹脂具體分類
陰離子交換樹脂具體分類如下:
強鹼型陰離子交換樹脂:
弱鹼型陰離子交換樹脂:
這兩類陰離子交換樹脂在離子交換過程中展現出不同的特性和適用條件,選擇時需要根據具體的應用場景和需求進行考慮。
C. 陰離子交換樹脂具體分類
離子交換樹脂因其交換能力的不同特性,可以被細分為幾個類別:
1. 強鹼型陰離子交換樹脂:這類樹脂的主要特點是含有強反應基,如四面體銨鹽官能基-N+(CH3)3。在氫氧形式下,其可以快速釋放氫氧離子進行交換。它們能與所有陰離子進行交換,用於去除雜質。其強鹼性來源於季胺基(四級胺基)-NR3OH,能在水中離解出OH-,顯現出強鹼性。正電基團與溶液中的陰離子結合,產生陰離子交換作用。這類樹脂的離解性強大,適用於各種pH環境,再生通常使用強鹼如NaOH。
2. 弱鹼型陰離子交換樹脂:含有弱鹼性基團,如伯胺基-NH2、仲胺基-NHR或叔胺基-NR2,它們在水中釋放出OH-,呈現弱鹼性。它們通常吸附整個其他酸分子,工作條件通常為中性或酸性(pH1~9),再生使用Na2CO3或NH4OH。
關於陰離子的吸附順序,強鹼性陰離子樹脂的吸附優先順序是:SO42- > NO3- > Cl- > HCO3- > OH-,而弱鹼性樹脂的吸附順序則為:OH- > 檸檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- > 草酸根2- > PO43- > NO2- > Cl- > 醋酸根- > HCO3-。
離子交換樹脂一般呈現多孔狀或顆粒狀,其大小約為0.1~1mm,其離子交換能力依其交換能力特徵可分:強鹼型陰離子交換樹脂、弱鹼型陰離子交換樹脂、對陰離子的吸附。
D. 離子交換樹脂基本類型
離子交換樹脂是通過其基團的離解和吸附作用,實現對溶液中離子的交換和分離的一種材料。根據基團的酸鹼性質,離子交換樹脂可分為強酸性陽離子樹脂、弱酸性陽離子樹脂、強鹼性陰離子樹脂和弱鹼性陰離子樹脂四大基本類型。
強酸性陽離子樹脂含有大量強酸性基團,如磺酸基,能夠離解出H+,並吸附結合溶液中的其他陽離子,通過離子交換反應實現H+與陽離子的交換。這類樹脂在再生處理時,使用強酸,使其回復原狀。
弱酸性陽離子樹脂含有弱酸性基團,如羧基,能在水中離解出H+,並吸附結合其他陽離子,通過離子交換作用實現酸性陽離子的交換。這類樹脂在再生處理時,使用酸性物質,使其回復原狀。
強鹼性陰離子樹脂含有強鹼性基團,如季胺基,能在水中離解出OH-,並吸附結合溶液中的陰離子,通過離子交換作用實現陰離子的交換。這類樹脂在再生處理時,使用強鹼,使其回復原狀。
弱鹼性陰離子樹脂含有弱鹼性基團,如伯胺基、仲胺基或叔胺基,能在水中離解出OH-,並吸附結合其他陰離子,通過離子交換作用實現陰離子的交換。這類樹脂在多數情況下,將整個其他酸分子吸附,工作時只能在中性或酸性條件下進行。
離子樹脂的轉型,是為了適應各種使用需求。如強酸性陽離子樹脂與NaCl作用,轉變為鈉型樹脂使用;陰離子樹脂轉變為氯型或碳酸氫型使用。在轉型後,這些樹脂不再具有強酸性和強鹼性,但仍然保留其他典型性能,如離解性強、工作pH范圍廣等。
離子交換樹脂是帶有官能團(有交換離子的活性基團)、具有網狀結構、不溶性的高分子化合物。通常是球形顆粒物。
E. 離子交換樹脂有哪幾種
離子交換樹脂的基本類型
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。
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