离子交换树脂聚合不定型

A. 凝胶型离子交换树脂和大孔型离子交换树脂的不同之处

大孔型树脂是复什么？

大孔型离子交换制树脂是一种大孔结构且带有官能团的网状结构的聚合物，孔径不会随着环境、温度的变化而变化，孔径一般在10nm左右，外观一般为不透明乳白色。

凝胶型树脂是什么？

凝胶型离子交换树脂是离子交换树脂的一种，是由纯单体混合物经缩合或聚合而成的，外观一般为透明的球型颗粒，凝胶树脂的结构为微孔状，凝胶型离子交换树脂可以分为强酸性、弱酸性、强碱性、弱碱性及螯合性五种。

大孔型树脂和凝胶型树脂有什么区别？

大孔型离子交换树脂是针对凝胶型离子交换树脂的缺点而研制的，大孔型离子交换树脂和凝胶型离子交换树脂的主要区别就是它们的孔径不一样，凝胶型离子交换树脂的孔径一般在3nm以下，在干的凝胶型离子交换树脂中，这些孔径就会消失，而大孔型离子交换树脂的孔径一般在10nm左右，这些孔径的大小不会因为环境的变化而改变。

凝胶型离子交换树脂在干态和非水系统中不能使用，而且在使用的过程中可能会发生“中毒”的现象，从而失去离子交换的能力，而大孔型离子交换树脂能够在在干态和非水系统中使用，而且不会发生“中毒”的现象，但是大孔型离子交换树脂具有交换容量较低，再生时酸碱用量大及价格较高等缺点。

B. 离子交换树脂如何概述

离子交换树脂的结构是怎样的?

离子交换树脂主要由高分子骨架和活性基团两部分组成。

(1)高分子骨架 高分子骨架也称母体结构。它是具有网状结构，不溶于酸或碱的高分子化合物。高分子骨架按其聚合单体，可以分为苯乙烯型和丙烯酸型等。

(2)活性基团 活性基团是由牢固地结合在高分子骨架上不能自由移动的官能团离子和可以自由移动的可交换离子两部分组成的：

1. 官能团离子。官能团离子决定着离子交换树脂的“酸性”或“碱性”和交换能力的强弱。

2. 官能团是强酸性的，就叫强酸性离子交换树脂。官能团离子是强酸性的，就叫强碱性离子交换树脂。
   

3. 同样，按官能团离子的性质，还有弱酸的、弱碱和其他类型的离子交换树脂
   

4. 可交换离子现代交换理论，把离子交换树脂看作是一种胶体型物质，高分子骨架是“胶核”，活性基团则作为高分子骨架的“双电层”。其中官能团和部分交换离子组成“吸附层”，另一部分可交换离子组成“扩散层”。由于可交换离子是可以自由移动的，因而可以与水中同符号的离子发生交换反应。

如果离子交换树脂上的可交换离子为阳离子，就叫H型阳离子交换树脂。同样，如果可交换离子为阴离子，就叫OH型阴离子交换树脂。其余可依此类推

C. 离子交换树脂的处理方法

新购树脂常残存较多有机溶剂，低分子聚合物及有机杂质，使用前必须尽量除去，否则将影响树脂的使用寿命。

1．将树脂放在一大桶内，先用清水漂洗干净，滤干。

2．用80%~90%工业乙醇浸泡24小时，洗去树脂内的乙醇溶性有机物然后抽干（滤液供回收乙醇）。

3．用40~50℃的热水浸泡2小时，洗涤几次后，再浮选或筛选出粒度合适的树脂。目的是洗去树脂内的水溶性杂质和乙醇味。然后抽干。

4．用4倍于树脂量的2摩尔/升盐酸（1：5）溶液浸泡处理2小时（要经常翻动），目的是洗去酸溶性杂质。用蒸馏水或自来水洗至中性，抽干。

5．用4倍于树脂量的2摩尔/升（8%）氢氧化钠溶液浸泡2小时（需经常翻动），目的是洗去碱溶性杂物。用蒸馏水或自来水洗至中性，抽干，备用。

6．如果是阴离子树脂，可转型为C1型或OH型，用盐酸按上法处理一次即可；如是阳离子树脂，可转为H型或Na型，用氢氧化钠按上法处理一次即可。

再生，用过的树脂。如希望阳离子树脂为H型、Na型或NH4型，则可分别用盐酸、氢氧化钠或氢氧化铵处理；要使阴离子树脂为C1型、OH型，则可用盐酸或氢氧化钠分别处理。

树脂宜保存于阴凉处，但不宜深冻，因深冻会破坏树脂的内部结构。短期存放可置于1摩尔/升盐酸或氢氧化钠溶液中。长期存放可加入适量防腐剂封存。遇到树脂长霉，可用1%甲醛浸泡1小时后，再漂洗干净，然后进行再行处理。

详见http://power.nengyuan.net/2008/0122/20404.html

D. 离子交换树脂有哪几种影响离子交换树脂的因素有哪些

离子交换树脂按性能可分为七类：
1.阳离子交换树脂。这类树脂的活性交换基团为酸性，它的阳离子可被溶液中的阳离子所交换。
2.阴离子交换树脂。这类树脂的活性交换基团为碱性，它的阴离子可被溶液中的阴离子所交换。
3.螯合树脂。这类树脂特殊的活性基团，可与某些金属离子形成螯合物，在交换过程中能选择性地交换某些金属离子，所以对化学分离又重要意义。
4.大孔树脂。这类树脂是在聚合时加入适当的致孔剂，使在网状固化和链节单元形成的过程中，填垫惰性分子，预先留下孔道，它们不参与反应，在股价形成后提出致孔剂，留下永久孔道。
5.氧化还原树脂。这类树脂含可逆的氧化还原基团，可与溶液中离子发生电子转移，主要用于氧化还原而不引入杂质，提高产品纯度，除去溶液中溶解的氧气。
6.萃淋树脂。也称萃取树脂，使一种含有液态萃取剂的树脂，是以苯乙烯-二乙烯苯为股价的大孔结构和有机萃取剂的共聚物，兼有离子交换法和萃取法的优点。
7.纤维交换剂。天然纤维素上的羟基进行酯化、磷酸化、羧基化后，可制成阳离子交换剂；经过胺化后制成阴离子交换剂。
参考资料：分析化学

E. 阳离子交换树脂的注意事项

阳离子交换树脂使用注意事项：

一般阳离子交换树脂都是氢离子型，这样的话就用1～2%的稀硫酸浸泡，时间12小时或以上，再用水洗至中性，即可使用。不能用自来水洗，要有去离子水，树脂的ph一般不测定，测的是通过树脂流出来的溶液的ph。

由于在合成树脂过程中，树脂表面及空隙中混掺有低分子和一些无机杂质(如铜、铁等)、高分子单体物质，以及致孔剂等，因此树脂在正式投入运行之前，必须将这些杂质除去，否则在使用过程中会以各种方式污染树脂。特别应当指出，在含铬废水中，因铬酸是一种氧化剂，如树脂中有铜、铁，便有催化氧化作用，从而加快树脂氧化。预处理方法如下：1、热水洗涤准备使用的新树脂先用热水反复清洗。阳树脂可用70～80℃的热水，阴树脂(特别是强碱阴树脂)的耐热性较差，可用50～60℃的热水。开始浸洗时，每隔15分钟左右换水一次，浸洗时要不是搅拌，换水4～5次后，可隔30分钟左右换水一次，总共换水7～8次，浸泡至洗涤水不带褐色，泡沫很少时为止。

树脂的保养树脂在使用过程中应防止悬浮物、有机物及油类等的污染，同时又要防止某些废水对树脂的剧烈氧化作用。因此，酸性氧化废水进入阴树脂前应去除重金属离子，以防止重金属对树脂的催化作用。每次设备运行完毕后应将交换柱中废水排回废水池，代之以自来水或净化水浸泡。树脂饱和后要及时再生，再生后不宜长期在原液中浸泡停放，应及时淋洗干净。

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F. 离子交换树脂和树脂是不是同一种

离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架(或基因)名称、基本名称组成。孔隙结构分凝胶型和大孔型两种，凡具有物理孔结构的称大孔型树脂，在全名称前加“大孔”。分类属酸性的应在名称前加“阳”，分类属碱性的，在名称前加“阴”。如：大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。

离子交换树脂还可以根据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别。首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类，它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类，阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类
(或再分出中强酸和中强碱性类)。

树脂一般认为是植物组织的正常代谢产物或分泌物，常和挥发油并存于植物的分泌细胞，树脂道或导管中，尤其是多年生木本植物心材部位的导管中。由多种成分组成的混合物，通常为无定型固体，表面微有光泽，质硬而脆，少数为半固体。不溶于水，也不吸水膨胀，易溶于醇，乙醚，氯仿等大多数有机溶剂。加热软化，最后熔融，燃烧时有浓烟，并有特殊的香气或臭气。分为天然树脂和合成树脂两大类。

相对分子量不确定但通常较高，常温下呈固态、中固态、假固态，有时也可以是液态的有机物质。具有软化或熔融温度范围，在外力作用下有流动倾向，破裂时常呈贝壳状。广义上是指用作塑料基材的聚合物或预聚物。一般不溶于水，能溶于有机溶剂。按来源可分为天然树脂和合成树脂;按其加工行为不同的特点又有热塑性树脂和热固性树脂之分。
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G. 离子交换树脂鉴别实验树脂变色的原因

离子交换树脂为什么会变色？

离子交换树脂是一种离子物质，在版运输、储存或者权是使用中，可能会接触到一些其他的物质，离子交换树脂会变色主要就是因为与其他物质发生接触，导致离子形态发生变化，从而导致树脂变色，树脂被污染也会导致树脂变色。

离子交换树脂变色的因素有哪些？

1.温度：一般树脂在长时间在高温的环境中储存，就会有一定的残留物渗漏，导致树脂颜色变深或者泛红，如果在使用时温度达到180℃甚至更高，那么树脂就会发生老化，颜色也会变黄。

2.污染：一般树脂被污染之后，树脂的颜色就会发生一定变化，树脂被污染而发生变色是最为常见的一种，比如说001*7树脂，在被氧化剂污染时，树脂的颜色就会明显变淡，再比如201*7，被铁污染或者有机物污染时，颜色会加深，严重可能会变为黑色。

3.树脂在使用的过程中，树脂的吸附能力越来越少，树脂的颜色也会越来越淡，而树脂再生时，树脂的颜色就会越来越深，这个是属于正常现象，只要产水质量没有问题就可以继续使用。

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H. 离子交换树脂的问题

树脂在未使用之前，可能会含有一定的杂质，当树脂使用的时候，杂质也会随着树脂一起进入溶液中，影响产水的水质，严重可能会导致树脂失效，为了防止这些有机物和无机的杂质影响出水质量效率，因此对新树脂要进行预处理。还可以考虑在离子交换树脂后，再加混床树脂，如果要求达到18兆欧，可以使用抛光树脂。

树脂预处理的方法有哪些？1.对出厂很久的离子交换树脂，需要用饱和食盐浸泡处理，处理后冲洗至清，再进行再生。2.弱碱树脂预处理，将树脂用温水浸泡4-8小时后，用水洗至PH=6再用，2-4%氢氧化钠浸泡4-8小时，用水洗至中性，待用。3.应用于医药、食品行业的树脂，预处理最好先用乙醇浸泡，而后再用酸碱进行交替处理，大量清水淋洗至中性待用。4.预处理中最后一次通过交换柱的是酸还是碱，决定于使用时所要求的离子型式。5.为了保证所要求的离子型式的彻底转换，所用的酸、碱应是过量的。6.各种树脂因品种、用途不一，预处理的方法也有区别，预处理时的酸碱浓度及接触时间等，可具体参考各型号树脂的介绍。

预处理有哪些注意事项？

1.预处理时的用水必须使用干净的水，一般使用除盐水或者软化水，因为如果使用生活用水清洗树脂，生活用水中含有一定的污染物，这些污染物也会对树脂造成污染，树脂的预处理就没有意义了，而且阴树脂非常容易被污染。

2.预处理浸泡时，使用的液体体积一般是树脂体积的两倍，防止树脂浸泡不完全的情况出现，也必须要使用干净的水。

3.如果是小型制水制备，树脂可以不用进行预处理，直接使用再生制水，使用2倍的再生剂，对树脂进行再生，然后用干净的水清洗树脂就可以了。

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I. 什么叫离子交换树脂

什么是离子交换树脂？

离子交换是一种可逆的化学反应，其中从溶液中除去溶解的离子并用相同或类似电荷的其他离子替换。离子交换树脂本身不是化学反应物，而是促进离子交换反应的物理介质。树脂本身由形成烃网络的有机聚合物组成。整个聚合物基质是离子交换位点，其中带正电离子（阳离子）或带负电离子（阴离子）的所谓“官能团”固定在聚合物网络上。这些官能团容易吸引相反电荷的离子。

离子交换树脂基质通过在称为聚合的过程中使烃链彼此交联而形成。交联使树脂聚合物具有更强，更有弹性的结构和更大的容量（按体积计）。虽然大多数IX树脂的化学组成是聚苯乙烯，但某些类型是由丙烯酸（丙烯腈或丙烯酸甲酯）制造的。然后树脂聚合物经历一种或多种化学处理以将官能团结合到位于整个基质中的离子交换位点。这些官能团赋予离子交换树脂其分离能力，并且从一种树脂到下一种树脂会有很大差异。最常见的成分包括：

1.强酸阳离子交换树脂

由聚苯乙烯基质和磺酸盐（SO 3 -）官能团组成，其中带有钠离子（Na 2+）用于软化应用，或氢离子（H +）用于脱矿质

2.弱酸阳离子交换树脂

树脂由丙烯酸聚合物组成，该聚合物已用硫酸或苛性钠水解以产生羧酸官能团。由于它们对氢离子（H +）的高亲和力，弱酸阳离子交换树脂通常用于选择性地除去与碱度相关的阳离子。

3.强碱阴离子交换树脂

通常由经过氯甲基化和胺化的聚苯乙烯基质组成，以将阴离子固定到交换位点。1型强碱阴离子交换树脂是通过应用三甲胺生产的，其产生氯离子（Cl -），而2型强碱阴离子交换树脂通过应用二甲基乙醇胺生产，其产生氢氧根离子（OH -）。

4.弱碱阴离子交换树脂

通常由经过氯甲基化的聚苯乙烯基质组成，然后用二甲胺胺化。弱碱阴离子交换树脂

的独特之处在于它们不具有可交换的离子，因此用作酸吸收剂以除去与强无机酸相关的阴离子。

5.螯合树脂

螯合树脂是最常见的特种树脂类型，用于选择性去除某些金属和其他物质。在大多数情况下，树脂基质由聚苯乙烯组成，尽管多种物质用于官能团，包括硫醇，三乙基铵和氨基膦等。

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J. 凝胶型离子交换树脂的优缺点

凝胶树抄脂的交换容量高于大孔型树袭脂，其合成工艺也较为简单。而大孔树脂在聚合时，需添加惰性有机溶剂作为致孔剂，聚合后须将溶剂抽提除去，然后再经化学反应活化处理，导入离子交换基团，因此，大孔树脂合成工艺及相应的后处理比凝胶树脂复杂。除高流速水处理系统外，在一般水处理中大多采用凝胶型离子交换树脂。
树脂只有化学结构孔，网孔通常很小，平均孔径约1~2nm，且大小不一。在干的状态下，这些网孔并不存在，当树脂浸入水中时，树脂颗粒本身发生溶胀过程中才显示出孔眼。
由于无机物离子的直径都很小（0.3～0.7nm），用普通的凝胶型树脂是完全可以除去；但当水中有有机物分子存在时，由于其分子很大（胶硅化合物的粒径可大于50nm，某些蛋白质分子为5～20nm），用普通凝胶树脂除去它们则有困难。而且再生时，这些被吸附的有机物也不易被再生下来，所以凝胶型树脂易于被有机物所污染。