阳离子交换树脂吸附交换原理
强酸性阳离子树脂
这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。
树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。
弱酸性阳离子树脂
这类树脂含弱酸性基团,如羧基-COOH,能在水中离解出H+ 而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如R-COO-(R为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱,在低pH下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。
其实阳离子交换树脂在我们实际使用过程中,一般都是将树脂变味其他离子形式进行运行,以满足各种场景使用需求。例如经常会将强酸性的阳离子交换树脂和NaCl一起转变为钠型的树脂后再投入使用,当树脂置换过程中就会放出Na+与溶液中的Ca2+、Mg2+等阳离子交换吸附,除去这些离子。反应时没有放出H+,可避免溶液pH下降和由此产生的副作用(如蔗糖转化和设备腐蚀等)。
而且这类树脂以钠型状态运行使用后,可直接用盐水对树脂进行再生(不用强酸)。
2. 阳离子交换树脂的用途和原理
(1)
强酸性阳离子树脂
这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-so3h,容易在溶液中离解出h+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如so3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的h+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。
树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与h+结合而恢复原来的组成。
(2)
弱酸性阳离子树脂
这类树脂含弱酸性基团,如羧基-cooh,能在水中离解出h+
而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如r-coo-(r为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱,在低ph下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如ph5~14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。
(3)
强碱性阴离子树脂
这类树脂含有强碱性基团,如季胺基(亦称四级胺基)-nr3oh(r为碳氢基团),能在水中离解出oh-而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。
这种树脂的离解性很强,在不同ph下都能正常工作。它用强碱(如naoh)进行再生。
(4)
弱碱性阴离子树脂
这类树脂含有弱碱性基团,如伯胺基(亦称一级胺基)-nh2、仲胺基(二级胺基)-nhr、或叔胺基(三级胺基)-nr2,它们在水中能离解出oh-而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性条件(如ph1~9)下工作。它可用na2co3、nh4oh进行再生。
3. 离子交换树脂系统的工作原理
采用离子交换方法,可抄以把水中呈离子态的阳离子、阴离子去除,以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达:
1、阳离子交换树脂:R—H + Na+= R—Na + H+
2、阴离子交换树脂:R—OH + Cl-= R—Cl + OH-
阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:RH+ROH+NaCl——RNa+RCl+H2O
由此可看出,水中的NaCl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物只有H2O,故达到了去除水中盐的作用。
4. 阳离子树脂,阴离子树脂是怎样生产的它们是干什么用的
阳离子树脂排斥阳离子,只放阴离子穿透,同理,阴离子树脂只让阳离子穿透。
这种材料在化学反应的应用领域特别广泛,尤其在燃料电池,高精度仪器或者镀金等领域应用特别广泛
5. 美国陶氏DOW树脂的工作原理是什么
美国陶氏DOW树脂在离子交换过程中,溶液中带电的阳离子和阴离子被一种固体的媒
介(离子交换剂)吸附上去,并且将固体离子交换剂中等量的带电同类电荷的离子置换下来。
6. 为什么阳树脂放在阴树脂前
从多方面来讲
经济:
阳树脂比阴树脂便宜,放在前面有压力和处理大.可以保护阴树脂.
原理,
阳树脂是先水中钙-镁-钠离子,在经过阴树脂,这样一来阴树脂寿命就长.
1)阴离子交换树脂失效再生时,是用NaOH再生的,如果阴床放在前面,那么再生剂中的OH-离子再生时,被吸附在阴树脂上,在运行时遇到水中的阳离子Ca2+、Mg2+、Fe3+等产生反应,其结果是生成Ca(OH)2、Mg(OH)2、Fe(OH)3、Ca(HSiO3)2等的沉淀,附着在阴树脂的表面,阻塞和污染树脂,阻止其继续进行离子交换,而且难以清除。
2)阴离子交换树脂的交换容量比阳离子交换树脂低得多,又极易受到有机物的污染,因此,如果阴床放在阳床之前,势必有更多机会遭受到有机污染,交换容量还会更低,对脱盐水处理不利。
3)脱盐水处理最难点之一是除去水中的硅酸根HSiO3-,是由强碱阴离子交换树脂去除的。但是硅酸根HSiO3-在碱性水中是以盐型NaHSiO3存在的,而HSiO3-在酸性水中是以硅酸(H2SiO3)形式存在的。强碱阴离子交换树脂对于硅酸的交换能力要比硅酸盐的交换能力大得多,即最好是在酸性水的情况下进行交换,而阳离子交换塔的出水刚好是呈酸性的水,因此,阴床设置在阳床之后,对去除水中的硅酸根十分有利。
4)离子交换树脂的交换反应有可逆现象存在。这是反离子作用,所以要有很强的交换势,离子交换才比较顺利。把交换容量大的强酸阳树脂放在第一级,交换下来的H+迅速与水中的阴离子生成无机酸,再经过阴离子树脂交换下来的OH-,是H+与OH-生成水,消除了反离子影响,对阴离子交换反应十分有利。
5)阳离子交换器的酸性出水可以中和水中的碱度(HCO3-),生成的H2CO3,可通过脱碳器除去。所以阳离子交换器在前能够减轻阴离子交换器的负荷。
7. 超纯水用的树脂工作原理和再生原理谁知道
将阳、阴离子交换树脂放在同一个交换床,并在运行前混合均匀。混床就是由很多阳、阴离专子交换属树脂组合成的多级式复床。在混床中,阳、阴树脂是相互混合均匀的,所以阳、阴离子交换反应几乎是同时进行的。或者说水的阳离子交换和阴离子交换是多次交换进行的。即经H型阳离子交换所产生的H+和经OH型离子交换所产生的OH一不能积累起来,会立即生成离解度很低的水。这样就基本上消除了反离子的影响,离子交换反应可以进行得很彻底,所以混床的出水质量很高。
8. 树脂的工作原理
普通树脂用作材料使用谈不到工作原理。如果是离子交换树脂主要是通过离子交换的方法,比如树脂内部有羧钠基,当有铁离子通过时,钠离子被置换到溶液中,铁离子被吸附到树脂上。
9. 软水树脂的原理
软化来树自脂原理:
1.软化树脂处理的原理就是将原水通过钠型阳离子交换树脂,常规的软化树脂带有大量的钠离子。当水中的钙镁离子含量高时,离子交换树脂可以释放出钠离子,功能基团与钙镁离子结合,这样水中的钙镁离子含量降低,水的硬度下降。水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换,从而吸附水中的Ca2+、Mg2+,使水得到软化。
2. 当软化树脂吸收一定量的钙镁离子之后,就必须进行再生,再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层,把树脂上的硬度离子在置换出来,随再生废液排出罐外,树脂就又恢复了软化交换功能。