離子交換樹脂考試

A. 離子交換樹脂是如何進行分類的

離子交換劑是指具抄有離子交換能力的固體物質，依其可交換離子的種類，可分為陽離子劑和陰離子劑兩大類。最主要的當屬合成樹脂。離子交換樹脂可分別按照功能、內部結構、聚合物單體種類和用途分類。

離子交換樹脂分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂，其中，陽離子交換樹脂分為強酸性陽離子交換樹脂和弱酸性陽離子交換樹脂，陰離子交換樹脂分為強鹼性陰離子交換樹脂和弱鹼性陰離子交換樹脂。

其有效官能團為顯示酸鹼性的官能團，顯強酸性的如磺酸基，弱酸性的有羧基、酚羥基、磷酸基團等，強鹼性的有胍基、脒基、γ-吡喃酮基等，弱鹼性的有氨基，亞胺基、吡啶基等。

B. 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。

詳情點擊：網頁鏈接

C. 離子交換樹脂有哪些類型

離子交換樹脂的基本性能

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。

詳情點擊：網頁鏈接

D. 各種型號離子交換樹脂

離子交換樹脂有很多不同的型號，各種可以歸類為不同的系列。

◇食品級樹脂系列

1、C100EFG用於軟化水，脫鹽水，純水和高純水制備，污水處理，味精製造，醫葯提純，化工催化，稀有金屬分離等方面也有應用。

2、C104Plus還可用於從水溶液中選擇性地回收過渡金屬。弱酸性陽樹脂被越來越多地應用於廢水處理、降低環境污染等一些特殊應用領域。

3、C-107E軟化水樹脂應用於水處理中去除碳酸鹽類，在較短的接觸時間里對鹼土金屬具有很強的攝取能力。樹脂主要應用於水的軟化和脫鹽。C-107E軟化水樹脂也可以用於選擇性地回收水溶液中的過渡金屬。

4、SR1LNa食品級樹脂是一種顆粒均勻，凝膠型強酸性陽離子交換樹脂。它具有極佳的物理、化學及熱穩定性。SR1LNa 系根據離子交換樹脂在生產過程中不得使用含氯溶劑的特殊規范下所開發出來的，因此適合使用於飲用水軟化及相關食品加工(如蔗汁除鈣處理等)的應用上。SR1LNa食品級樹脂具有最佳物性和化學特質,符合飲用水業界的最嚴謹要求。非常適用於居家、政府、食品飲料行業水處理軟化。

5、HCR-S/S 是通過食品級軟化樹脂，主要應用於飲用水以及食品行業的水質軟化樹脂。其生產過程中使用特殊的歐洲工藝，沒有使用對人體有害的溶劑。

HCR-S/S衛生級軟化樹脂可以用於衛生要求比較高的食品、飲料、醫葯等行業的水質軟化等。

◇強酸性陽離子交換樹脂系列

1、C100, 強酸苯乙烯系樹脂, 高交換容量，軟化除鹽樹脂。

2、C100E, 強酸苯乙烯系樹脂, 特別適用於家用或工業軟化水的制備。

3、C120E, 強酸苯乙烯系樹脂, 專為硬水軟化設計，特別適用於小型家用。

4、C100×10, 強酸苯乙烯系樹脂, 抗氧化性能優越，在混床中和陰離子有良好分離性能。

5、C150, 大孔強酸苯乙烯系樹脂, 優良的耐磨和抗滲透沖擊性能，適用於凝結水處理，連續交換及特殊應用。

6、C160, 大孔強酸苯乙烯系樹脂, 極高的交聯度，高交換容量，專為Quentin工序提供，用於處理工業廢水，具有極好的抗氧化性能。

◇弱酸性陽離子交換樹脂系列

1、C104E, 大孔弱酸丙烯酸系樹脂，高交換容量，良好的動力學特性。

2、C105, 弱酸丙烯酸系樹脂, 高交換容量，能除去暫時的硬度和鹼度，並提供E極產品。

3、C106, 大孔弱酸丙烯酸系樹脂, 極好的抗滲透沖擊性能，供特殊用途，用於氨化凝結水和抗生素固定。

4、C107E, 大孔弱酸丙烯酸系樹脂, 專為家用小型筒型交換器設計。

5、C115E, 弱酸甲基丙烯酸系樹脂, 適用於特殊應用（制葯，抗生素的固定）和Carix工序。

◇強鹼性陰離子交換樹脂系列

1、A400, 強鹼苯乙烯系樹脂, 高效除鹽時有良好的動力學特性。

2、A600, 強鹼苯乙烯系樹脂, 用於制備高純水，有良好的除硅能力。

4、A200, 強鹼苯乙烯系樹脂, 高機械強度，適用於在逆流再生中除硅和鹽。

5、A500, 大孔強鹼苯乙烯系樹脂, 高交工作換容量，極高的機械強度和抗滲透性能,適用於凝結水處理和連續的交換系統，良好的除硅能力。

6、A500P, 大孔強鹼苯乙烯系樹脂, 用於處去有機雜質和糖汁脫色。

7、A510, 大孔強鹼苯乙烯系樹脂, 高交工作換容量，極高的機械強度和耐滲透性能,適用於除鹽，流化床和連續的交換系統。

8、A850, 強鹼丙烯酸系樹脂, 高機械強度，易除去有機物，能反復使用，耐有機物污染，適用於除去水中的鹽和糖汁脫色。

9、A870, 強鹼丙烯酸系樹脂, 高交換容量，易除去有機物，能反復使用，耐有機物污染，適用於水脫鹽。

◇弱鹼性陰離子交換樹脂系列

1、A100, 大孔弱鹼苯乙烯系樹脂, 抗有機物污染，良好的耐滲透性能，選擇性去除水和蔗糖中的鹽。

2、A103S, 大孔弱鹼苯乙烯系樹脂, 葡萄糖和其它有機溶液除鹽，脫色時有較高的交換容量，同樣適用於乳清去除灰分。

3、A105, 大孔弱鹼苯乙烯系樹脂, 具有傑出的抗滲透沖擊和有機物污染性能。特別適合於連續交換系統。

4、A830, 大孔弱酸丙烯酸系樹脂, 高交換容量，適用於海水中除去硫酸鹽，廢水中和。

5、A845, 弱酸丙烯酸系樹脂, 高交工作換容量，去除有機物或有機溶液（糖汁，凝膠）中的鹽。

◇漂萊特混床樹脂系列

1、MB400，混床拋光樹脂, 生產高純無硅脫鹽水，電導率可達小於0.1uS/cm。

2、MB400QR，混床樹脂,生產高純無硅脫鹽水，電導率可達小於0.1uS/cm。

3、MB35，混床樹脂，生產高純無硅脫鹽水，電導率可達小於0.1uS/cm。

4、MB37，混床樹脂, 不可再生的圓筒裝置，可提供＜0.1uS/cm的純水。

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。

詳情點擊：網頁鏈接

F. 離子交換樹脂

常見的兩種離子交換方法分別是硬水軟化和去離子法。硬水軟化主要是用在反滲透(RO)處理之前，先將水質硬度降低的一種前處理程序。
詳細資料可參考www.nongsuofenli.com
軟化機裡面的球狀樹脂，以兩個鈉離子交換一個鈣離子或鎂離子的方式來軟化水質。在離子交換過程中與離子交換劑交換基團作用能力強的離子從溶液中分出而進入交換劑，被交換離子則從交換劑分出而進入溶液。離子交換分離常在柱式設備中進行。由於操作方法的不同離子交換法又可分為淋洗法和排代法等。將離子交換劑裝入交換柱中，含被分離物質的溶液由柱頂加入，使之在交換柱頂端發生交換吸附，然後用一種溶液(淋洗劑或排代劑)連續流過交換柱，使被分離離子在柱中實現多次離子交換吸附和解吸，最後達到不同離子間的分離。離子交換法的關鍵在於選擇合適的離子交換劑和吸附、淋洗的條件。交換劑中交換基團的性質，交聯度、粒度和交換容量的大小，對交換過程有重要影響。往溶液中加入絡合劑可提高離子交換法的選擇性，以獲得更加良好的分離效果。

G. 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。 

H. 離子交換樹脂的問題

樹脂在未使用之前，可能會含有一定的雜質，當樹脂使用的時候，雜質也會隨著樹脂一起進入溶液中，影響產水的水質，嚴重可能會導致樹脂失效，為了防止這些有機物和無機的雜質影響出水質量效率，因此對新樹脂要進行預處理。還可以考慮在離子交換樹脂後，再加混床樹脂，如果要求達到18兆歐，可以使用拋光樹脂。

樹脂預處理的方法有哪些？1.對出廠很久的離子交換樹脂，需要用飽和食鹽浸泡處理，處理後沖洗至清，再進行再生。2.弱鹼樹脂預處理，將樹脂用溫水浸泡4-8小時後，用水洗至PH=6再用，2-4%氫氧化鈉浸泡4-8小時，用水洗至中性，待用。3.應用於醫葯、食品行業的樹脂，預處理最好先用乙醇浸泡，而後再用酸鹼進行交替處理，大量清水淋洗至中性待用。4.預處理中最後一次通過交換柱的是酸還是鹼，決定於使用時所要求的離子型式。5.為了保證所要求的離子型式的徹底轉換，所用的酸、鹼應是過量的。6.各種樹脂因品種、用途不一，預處理的方法也有區別，預處理時的酸鹼濃度及接觸時間等，可具體參考各型號樹脂的介紹。

預處理有哪些注意事項？

1.預處理時的用水必須使用干凈的水，一般使用除鹽水或者軟化水，因為如果使用生活用水清洗樹脂，生活用水中含有一定的污染物，這些污染物也會對樹脂造成污染，樹脂的預處理就沒有意義了，而且陰樹脂非常容易被污染。

2.預處理浸泡時，使用的液體體積一般是樹脂體積的兩倍，防止樹脂浸泡不完全的情況出現，也必須要使用干凈的水。

3.如果是小型制水制備，樹脂可以不用進行預處理，直接使用再生制水，使用2倍的再生劑，對樹脂進行再生，然後用干凈的水清洗樹脂就可以了。

詳情點擊：網頁鏈接

I. 什麼是離子交換樹脂的轉型

離子交換樹脂轉型有什麼好處？

1、方便運輸，有效的減少運輸時樹脂被污染版的可能。

2、可以避權免PH值下降，不會出現副作用，且可用鹽水再生。

3、能夠更好、更快的對水中的離子進行吸附，使效率加快。

4、不會釋放出強酸性的離子，不需要使用其他物質將強酸性的離子進行置換。

離子交換樹脂能夠轉為哪些類型？

1、陽離子樹脂可以使用氯化鈉，進行轉化成為鈉型樹脂，可以更好的對水中的鈣鎂等離子進行吸附，且樹脂反應時不會釋放出氫離子，再生時不需要使用強酸，而是使用食鹽水進行再生，更加的安全。

2、陰離子交換樹脂可以轉化為氯型樹脂，也可以轉變為碳酸氫型，在工作時可以更好的將陰離子吸附，而且不再具有強鹼性，但是卻仍然具有離解性強和工作的pH范圍寬廣等能力。

3、樹脂還可以使用氯化氫（HCl）轉化，將樹脂轉化成為氫型樹脂，其官能團中含有大量的氫離子，氫型樹脂的大小一般在0.3-1.2mm之間，主要的作用就是將硬水軟化，硬水中含有大量的鈣、鎂等離子，氫型樹脂中的氫離子能夠有效的將這些離子吸附、替換，將硬水軟化成為軟水，氫型樹脂能夠和納型樹脂相互轉換。

J. 離子交換樹脂的選擇原則是什麼

離子交換樹脂的吸附交換原理：

離子交換樹脂本身的離子一般是低價離子，所以離子交換樹脂在與水接觸時，根據樹脂的吸附選擇性，會將水中的高價離子吸附，將低價離子釋放，而這些被釋放的低價離子會與水中的其他離子結合，成為無害的物質，而在實際使用的過程中，經常都是將樹脂轉化為其他的離子形式進行使用，比如一般陽離子交換樹脂會轉化為鈉型樹脂再進行使用，從而達到軟化水的目的。

離子交換樹脂的吸附順序：

1.離子交換樹脂對陽離子的吸附順序：

Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+

2.強鹼性陰離子交換樹脂對陰離子的吸附順序：

SO42－ > NO3－ > Cl－ > HCO3－ > OH－

3.弱鹼性陰離子交換樹脂對陰離子的吸附順序：

OH－ > 檸檬酸根3－ > SO42－ > 酒石酸根2－ >草酸根2－ > PO43－ >NO2－ > Cl－ >醋酸根－ > HCO3－

詳情點擊：離子交換樹脂的選擇性