離子交換樹脂的品種很多,因化學組成和結構不同而具有不同的功能和特性,適應於不同的用途。應用樹脂要根據工藝要求和物料的性質選用適當的類型和品種。為了讓大家更好的使用它,小編今天帶大家一起來認識認識離子交換樹脂。
離子交換樹脂簡介
離子交換樹脂的全名稱由分類名稱、骨架(或基因)名稱、基本名稱組成。孔隙結構分凝膠型和大孔型兩種,凡具有物理孔結構的稱大孔型樹脂,在全名稱前加「大孔」。分類屬酸性的應在名稱前加「陽」,分類屬鹼性的,在名稱前加「陰」。如:大孔強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂。
離子交換樹脂應用領域
1、水處理
水處理領域離子交換樹脂的需求量很大,約占離子交換樹脂產量的90%,用於水中的各種陰陽離子的去除。目前,離子交換樹脂的最大消耗量是用在火力發電廠的純水處理上,其次是原子能、半導體、電子工業等。
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。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。離子交換樹脂在食品工業中的消耗量僅次於水處理。
3、制葯行業
制虛空腔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。近年還在中葯提成等方面有所研究虧瞎。
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。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。
甲基叔丁基醚的制備,就是用大孔型離子交換樹脂作催化劑,由異丁烯與甲醇反應而成,代替了原有的可對環境造成嚴重污染的四乙基鉛。
5、環境保護
離子交換樹脂已應用在許多非常受關注的環境保護問題上。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。
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。
離子交換樹脂使用注意事項
1、離子交換樹脂含有一定水份,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,然後,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、樹脂在使用中,防止與金屬(如鐵、銅等)油污、有機分子微生物、強氧化劑等接觸,免使離子交換能力降低,甚至失去功能,因此,須根據情況對樹脂進行不定期的活化處理,活化方法可根據污染情況和條件而定,一般陽樹脂在軟化中易受Fe的污染可用鹽酸浸泡,然後逐步稀釋,陰樹脂易受有機物污染,可用10%NaC1+2-5%NaOH混合溶液浸泡或淋洗,必要時可用1%雙氧水溶液泡數分鍾差衫,其它,也可採用酸鹼交替處理法,漂白處理法,酒精處理及各種滅菌法等等。
5、新樹脂的預處理:離子交換樹脂的工業產品中,常含有少量低聚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。一般先用水使樹脂膨脹,然後,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。
❷ 常用的離子交換樹脂有哪些
陽離子交換樹脂001*7,提供了H型和Na型兩種選擇,而陰離子交換樹脂201*7則包括OH型和Cl型。這些樹脂因其廣泛的應用和相對低廉的價格,成為了市場中最常見的選擇。
在工業和實驗室環境中,陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂均扮演著關鍵角色。它們被廣泛應用於水處理、化學分析、制葯以及食品工業等領域。無論是去除水中的雜質,還是在化學反應中作為催化劑,這些樹脂都發揮著不可替代的作用。
H型和Na型陽離子交換樹脂在特性上有所不同。H型樹脂在交換過程中釋放氫離子,而Na型樹脂則釋放鈉離子。因此,在選擇使用哪種樹脂時,需要根據具體的應用需求來確定。例如,在軟化水的過程中,通常使用Na型樹脂,因為它可以將水中的鈣、鎂離子置換出來,從而降低水的硬度。
另一方面,OH型和Cl型陰離子交換樹脂在特性上也存在差異。OH型樹脂在交換過程中釋放氫氧根離子,適用於去除水中的陰離子雜質;而Cl型樹脂則釋放氯離子,在某些特定應用中可能更為合適。
盡管這些樹脂種類繁多且各有特點,但它們共同的優勢在於價格親民。相較於其他高性能的交換材料,陽離子和陰離子交換樹脂的成本更低,使得它們成為眾多行業中的首選。無論是從經濟角度還是實用性出發,這些樹脂都展現出了極高的價值。
總的來說,無論是H型、Na型陽離子交換樹脂,還是OH型、Cl型陰離子交換樹脂,它們都在各自的領域內發揮著重要作用。通過合理的選擇和運用,這些樹脂能夠為我們的生活和工業生產帶來諸多便利。
❸ 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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❹ 離子交換樹脂主要用來干什麼
1、水處理行業
離子交換樹脂在水處理行業的需求量很大,約占離子交換樹脂產量的90%,用於水中的各種陰陽離子的去除:離子交換樹脂的最大消耗量是用在火力發電廠的純水處理上。
2、食品工業行業
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,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。離子交換樹脂在食品工業中的消耗量僅次於水處理。
3、制葯行業
離子交換樹脂對制葯行業的發展表現在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。
近年來,離子交換樹脂在中葯提成等方面的研究液取得了成果。
4、合成化學和石油化學行業
離子交換樹脂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。
另外,甲基叔丁基醚的制備,就是用大孔型離子交換樹脂作催化劑,由異丁烯與甲醇反應而成,代替了原有的可對環境造成嚴重污染的四乙基鉛。
5、環境保護行業
離子交換樹脂已應用在許多非常受關注的環境保護問題上,如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。
6、濕法冶金行業
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。
7、電子、核科技等高端技術行業
隨著現代有機合成工、技術的迅速發展,研究製成了許多種性能優良的離子交換樹脂,並開發了多種新的應用方法,如離子交換樹脂在電子、核工業等高端技術行業就獲得了廣泛應用。