A. 如何应用大孔树脂实现成分的吸附分离
大孔吸附树脂是一类不含离子交换基团
,具有大孔结构的
高分子吸附剂。理化性质稳定
,不溶于酸、
碱及有机溶媒
,对有
机物有浓缩、
分离的作用
,且不受无机盐类及强离子、
低分子化
合物的干扰。根据树脂的表面性质
,大孔吸附树脂可以分为非
极性、
中极性和极性
3
类。非极性吸附树脂是由偶极距很小的
单体聚合而得
,不含任何功能基团
,孔表的疏水性较强
,可通过
与小分子内的疏水部分的作用吸附溶液中的有机物
,最适用于
从极性溶剂(如水)中吸附非极性物质。
中极性吸附树脂含有酯
基
,
其表面兼有疏水和亲水部分
,
既可由极性溶剂中吸附非极
性物质
,也可以从非极性溶剂中吸附极性物质。极性树脂含有
酰胺基、
氰基、
酚羟基等含氮、
氧、
硫极性功能基
,它们通过静电
相互作用吸附极性物质
[3
]
。根据树脂孔径、
比表面积、
树脂结
构、
极性差异
,大孔吸附树脂又分为许多类型。
大孔吸附树脂是吸附和筛选原理相结合的分离材料。
它的
吸附性是由于范德华引力或生成氢键的结果。
筛选原理是由于
其本身多孔性结构所决定。由于吸附和筛选原理
,有机化合物
根据吸附力的不同及分子量的大小
,在大孔吸附树脂上经一定
的溶剂洗脱而分开。
这使得有机化合物尤其是水溶性化合物的
提纯得以大大简化。
但大孔吸附树脂分离效果受以下等众多因
素制约。
B. 离子交换树脂的吸附选择
离子交换树脂的吸附交换原理:
树脂本身的离子内一般是低价离子,所以树脂在与水接触时,根据树脂的容吸附选择性,会将水中的高价离子吸附,将低价离子释放,而这些被释放的低价离子会与水中的其他离子结合,成为无害的物质,而在实际使用的过程中,经常都是将树脂转化为其他的离子形式进行使用,比如一般阳离子交换树脂会转化为钠型树脂再进行使用,从而达到软化水的目的。
离子交换树脂的吸附顺序:
1、离子交换树脂对阳离子的吸附顺序:
Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+
2、强碱性阴离子交换树脂对阴离子的吸附顺序:
SO42- > NO3- > Cl- > HCO3- > OH-
3、弱碱性阴离子交换树脂对阴离子的吸附顺序:
OH- > 柠檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- >草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- >醋酸根- > HCO3-
C. 离子交换树脂和吸附树脂使用中应该注意那些问题
树脂使用时的注意事项:
1.树脂在使用的过程中,要防止与金属、油污、有机分子微生物、强氧版化剂等接触,否权则可能会造成树脂的离子交换能力下降,严重的话可能会导致树脂失去效果。
2.当树脂需要更换时,废旧树脂不能随便处理,要将树脂装入容器中,交给专业单位进行处理,防止污染环境。
3.在一定的条件下,氧化性试剂(如硝酸)会侵蚀有机的离子交换树脂。这种影响可能小到只会导致轻微的树脂降解,大到会导致剧烈的放热反应(如爆炸)。在使用强氧化剂之前,要先向技术人员或者有经验的人员咨询。
4. 树脂内含有反应溶剂、还没有参加反应的物质和一些低分子量的聚合物,还有一些杂质,在使用的时候,一些杂质就会一起流入水里,在一开始就污染了水质,所以新树脂在使用之前要进行预处理。
5.树脂最好不要用手直接接触,防止引起皮肤过敏,如果直接用手接触,需要用清水清洗干净,万一误食,应立即到医院处理。
D. 大孔吸附树脂的吸附机理
大孔树脂吸附作用是依靠它和被吸附的分子(吸附质) 之间的范德华引力,通过它巨大的比表面进行物理吸附而工作,使有机化合物根据有吸附力及其分子量大小可以经一定溶剂洗脱分开而达到分离、纯化、除杂、浓缩等不同目的。大孔吸附树脂为吸附性和筛选性原理相结合的分离材料。大孔吸附树脂的吸附实质为一种物体高度分散或表面分子受作用力不均等而产生的表面吸附现象,这种吸附性能是由于范德华引力或生成氢键的结果;同时由于大孔吸附树脂的多孔性结构使其对分子大小不同的物质具有筛选作用。通过上述这种吸附和筛选原理,有机化合物根据吸附力的不同及分子量的大小,在大孔吸附树脂上经一定的溶剂洗脱而达到分离的目的。
吸附条件和解吸附条件的选择直接影响着大孔吸附树脂吸附工艺的好坏,因而在整个工艺过程中应综合考虑各种因素,确定最佳吸附解吸条件。影响树脂吸附的因素很多,主要有被分离成分性质(极性和分子大小等) 、上样溶剂的性质(溶剂对成分的溶解性、盐浓度和PH 值) 、上样液浓度及吸附水流速等。
通常极性较大分子适用中极性树脂上分离,极性小的分子适用非极性树脂上分离;体积较大化合物选择较大孔径树脂;上样液中加入适量无机盐可以增大树脂吸附量;酸性化合物在酸性液中易于吸附,碱性化合物在碱性液中易于吸附,中性化合物在中性液中吸附;一般上样液浓度越低越利于吸附;对于滴速的选择,则应保证树脂可以与上样液充分接触吸附为佳。影响解吸条件的因素有洗脱剂的种类、浓度、pH值、流速等。洗脱剂可用甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等,应根据不同物制裁在树脂上吸附力的强弱,选择不同的洗脱剂和不同的洗脱剂浓度进行洗脱;通过改变洗脱剂的pH 值可使吸附物改变分子形态,易于洗脱下来; 洗脱流速一般控制在0. 5 ~5mL/ min。
E. 吸附臭氧树脂的原理
吸附臭氧树脂的原理是将废气中的有机物吸附回收,从肆缺笑而达到净化废气的目的。根据查询相关资料显示,树脂吸附法是将废气中的有机物进行吸附回收从而净化废气裂含达标排放,并且回收的有机物可产生一定的价值,从而降低废气处理的运行成本。树脂吸附法的核扮枯心在于树脂是一种吸附精度高、使用寿命长、安全性能好的吸附材料。
F. 724树脂的吸附原理
品种规格。
724树脂是一谨棚种具有多孔立体结构人工合成的聚合物吸附剂,依赖其巨大的比表面及多孔性,以及与被吸附分子间的范德华引力,可从水溶液中有效吸附有机陵没化合物。不同品种规格的大孔吸附树脂具有不同的极性,可选择性地吸附不同成分。
物质的吸着现象。借气体、被溶解物质祥汪则或液体分子的物理或化学力被与之接触的固体或液体表面所拉住或吸引住。
G. 吸附树脂的介绍
吸附树脂是以吸附为特点,具有多孔立体结构的树脂吸附剂。它是最近几年高分子领域里新发展起来的一种多孔性树脂,由苯乙烯和二乙烯苯等单体,在甲苯等有机溶剂存在下,通过悬浮共聚法制得的鱼籽样的小圆球。
H. 1,树脂的饱和吸附量与那些因素有关2,装柱时应该注意哪些事项
吸附树脂装柱:湿法装柱,先于吸附柱中加入一定量的纯水,然后加入树脂,专也可水与树脂同时属加入柱内,这样可以防止气泡产生
吸附树脂柱预处理:可用2倍体积1mol/l的碱液过柱,水洗至中性,后再用2倍体积1mol/l酸液过柱,水洗至中性(根据所要吸附物料的PH值大小,选择酸碱加入的顺序)。也可使用甲醇、乙醇有机溶液洗剂(效果更好)
树脂再生:根据吸附的物料性质,若吸附碱性物质,则选择酸解析,若吸附酸性物质,则选择碱解析(酸碱加热解析效果更好),若酸碱都不易解析,可选择醇溶液解析
树脂运行过程中,要注意保证树脂层上必须有液体存在,防止液体流干,出现干柱,产生偏流现象,影响吸附效果;选择合适的再生剂,否则树脂性能下降很快;吸附过程要注意流速,不可过快
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I. 何炳林的科学研究
现在国内外大孔性离子交换树脂的种迅慎类远远超过了凝胶性树脂,应用领域也由以处理水中的无机离子为主要目标扩展到化工催化、药物提取纯化、天然产物的提取与精制,一些产品还应用到非水体系。大孔性离子交换树脂的发现还导致了另一类功能高分子材料——吸附脂的问世。1971年,何炳林在《石油化工》上发表了题为《吸附与吸附树脂》的文章,推动了中国对吸附树脂的研究和发展,为后来的许多研究人员引用。现在吸附树脂也成为一类许多工业和科研领域不可缺少的功能高分子材料。像离子交换银档树脂一样,在何炳林的领导下,南开大学成为国内外闻名的研究和生产多种高质量的吸附树脂的单位。1979年,在他领导下用一种特殊的方法合成的H系列吸附树脂在昆明全国“功能高分子学术讨论会”上宣读,引起了美国Rohm&Haas公司的著名离子交换树脂专家柯宁博士的极大兴趣。他表示愿与何炳林合作在美国生产此类吸附树脂,愿意代为H系列吸附树脂在美国申请专利。除H系列外,现在南开大学化工厂还生产碳化吸附树脂和多种规格的吸附树脂,这些新产品的开亩搏敬发都是在何炳林领导下取得的。
J. 大孔树脂的吸附条件
吸附条件和解吸附条件的选择直接影响着大孔吸附树脂吸附工艺的好坏,因而在整个工艺过程中专应综合考虑各属种因素,确定最佳吸附解吸条件。影响树脂吸附的因素很多,主要有被分离成分性质(极性和分子大小等) 、上样溶剂的性质(溶剂对成分的溶解性、盐浓度和PH 值) 、上样液浓度及吸附水流速等。通常,极性较大分子适用中极性树脂上分离,极性小的分子适用非极性树脂上分离;体积较大化合物选择较大孔径树脂;上样液中加入适量无机盐可以增大树脂吸附量;酸性化合物在酸性液中易于吸附,碱性化合物在碱性液中易于吸附,中性化合物在中性液中吸附;一般上样液浓度越低越利于吸附;对于滴速的选择,则应保证树脂可以与上样液充分接触吸附为佳。影响解吸条件的因素有洗脱剂的种类、浓度、pH值、流速等。洗脱剂可用甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等,应根据不同物质在树脂上吸附力的强弱,选择不同的洗脱剂和不同的洗脱剂浓度进行洗脱;通过改变洗脱剂的pH 值可使吸附物改变分子形态,易于洗脱下来; 洗脱流速一般控制在0. 5 ~5mL/ min。