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强酸性阳离子交换树脂柱

发布时间:2023-07-31 08:26:45

⑴ 阴阳离子交换树脂的原理是什么

阴阳离子交换树脂是一种重要的工业原料,这种材料的本质是高分子材料的酸碱多聚物,是一种很复杂的物质,有很多的种类,主要是随着不同的酸碱而变化的。阴阳离子交换树脂在运输的时候有非常多的注意点,对于存储环境要求高,使用环境的要求也是很高。下面小编就来给大家介绍一下阴阳离子交换树脂的原理是什么,以及阴阳离子交换树脂是什么。

阴阳离子交换树脂的原理

(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。

阴阳离子交换树脂的简介

在其网状结构的骨架上有许多可电离、可被交换的基团,如磺酸基(—SOH)、羧基(—COOH)及季胺基(—NROH)等,正由于这些基团的存在,才使树脂具有离子交换能力。

离子交换树脂的种类很多,常用的是聚苯乙烯型离子交换树脂。它是以苯乙烯和二乙烯苯聚合而成球形网状结构,其中二乙烯苯是交联剂。

如果用其它基团代替磺酸基,就可以得到一系列阳离子交换树脂。例如—COOH、—OH等。这些基团上的氢离子可被样品溶液中的阳离子交换。

离子交换树脂内含有一定量的水份,在运输及贮存过程中应尽量保持这部分水。如贮存过程中树脂脱了水,应先用浓食盐水(-10%)浸泡,再逐渐稀释,不得直接放于水中,以免树脂急剧膨胀而破碎。

在长期贮存中,强型树脂应转变成盐型,弱型树脂可转变成相应的氢型或游离碱型也可转为盐型,然后浸泡在洁净的水中。树脂在贮存或运输过程中,应保持在5-40°C的温度环境中,避免过冷或过热,影响质量。若冬季没有保温设备时,可将树脂贮存在食盐水中,食盐水的温度可根据气温而定。

阴离子交换树脂具有与阳离子交换树脂同样的有机骨架,只是在骨架上引入了可离解的碱性基团,如—NH、—NH、—NHR等。这类树脂若用NaOH溶液处理,则发生交换反应而转变为—OH型阴离子交换树脂。其反应如下:

R—N(CH)Cl+OH======R—N(CH)OH+C1

这些基团上的氢氧根离子可被样品溶液中的阴离子交换。

阳树脂分弱树脂和强树脂两大类。分子式H-R(当然也可以是Na-R型),H就是氢离子。树脂高度约0.8米到1.6米。当水从上向下,通过树脂层时,水中的阳离子与树脂的H离子发生交换,树脂最上层是铁钙镁离子,接着是钾钠氨离子。

出水水质是酸性的,PH值一般小于3。当运行约一天左右时,出水开始出现钠离子,表示反应到了终点,需要用酸(HCl)反洗,将钠钙离子再置换出来。

阴阳离子交换树脂的原理是什么,还有阴阳离子交换树脂是一种什么样的物质,这些小编都已经在上文中给大家做了详细的介绍了。阴阳离子交换树脂是一种有机物,这种有机物是重要的工业原理,在日常生活中的很多领域都有使用。阴阳离子交换树脂是有酸碱物质结合的,性能是非常的特殊的在使用的时候要求比较的高,但是使用效果却是很出色。

⑵ 请问强酸性阳离子交换树脂的活化用什么仪器,步骤是怎样的啊

活化用到实验室的小型离子交换柱
首先用2N的氢氧化钠处理24小时,然后洗成中性内
再用2N的硫酸处理容24小时,洗成中性,待用。这样处理后的树脂为-SO3H^形式的。
先用酸处理,再用氨水处理后的树脂为-SO3NH4^形式的。
处理为什么形式,具体要看你用在哪个方面而定。

⑶ 氢型强酸性阳离子交换树脂怎么分解

是电镀废水采用树脂吸附金后如何解析的意思吧?这不叫分解哦,纠正你一下哦!采用离子交换树脂法是处理含金电镀废水,此法是将离子交换树脂装于交换柱中,由于贵重金属离子的交换能力很强,只要选取合适的离子交换树脂,使用对电镀废水中的贵重金属吸附率可达99%以上,在离子交换树脂吸附饱和后,再将其进行回收精炼。对于吸附饱的离子交换树脂的处理,可有以下三种方法:

1. 焚烧法

用高温焚烧吸附饱和的离子交换树脂,金会因此而还原成金属态的黄金,然后将其取出后精炼纯化。此法是约有5%的金离子残留于溶液中而无法分离,因而不经济。

2. 酸烧法

加入98%的浓硫酸并加热到300℃以上,可将吸附金金属的饱和离子交换树脂烧解而得到还原态的黄金。此法有一定的危险性。

3. 树脂再生法

利用再生剂将吸附金金属的饱和离子交换树脂中的金金属洗脱,金金属会与再生剂结合形成无毒的溶液,然后再以一般的还原剂还原出金金属,再进行精炼,此法可从金金属废液中回收99%以上的金金属。些法可对离子交换树脂重复使用多次,经济性高、污染性低。

4. 原理说明

当金离子作为电镀使用而溶于水时,皆加氯化钾作为导电平衡盐,溶液中金离子会以络合离子型态存在,利用此特性,用强碱性阴离子交换树脂进行交换,可将溶液中的含金络离子吸附于树脂中,由于一般电镀液中的金属很少以络离子型态存在,大部分是以阴离子型态存在,故可利用此方法分离其他金属。

R-Cl+KAuCl2→R-[AuCl2]+KCl

利用酸性氧化剂及盐酸配制成再生剂,将金属络离子氧化成阳离子型态而脱离树脂,树脂转成氯型,这样可将树脂再生回到原来的状态而继续使用。

R-[AuCl2]+HCl +H2O2→R-Cl+AuCl+HCl+O2

三、另外,从有关资料上查得,现在有一种新的工艺,用硫脲浸出金的方法是近年来湿法冶金的一个研究热点。是使用强酸性阳离子交换树脂为吸附剂,以乙醇-硫酸水溶液为洗脱剂,对浸金液中硫脲金的富集。

另外我们现在提供氰化法,氯化法提金的多种树脂产品,不过说实话,如果你们的处理量不是很大的话,就采用直接焚烧吧,不过这种做法对环境造成很大的影响,量大的话不建议采用。希望以上回答能帮助,可能很多内容比较专业,如果你难以消化可以私密我。

⑷ 强酸性阳离子交换树脂的氢型与钠型有什么区别么

一、氢型阳离子交换树脂是什么?氢型阳离子交换树脂(有时简称「氢型树脂」)是一种人造有机聚合物产品。最常用的原料是:苯乙烯或丙烯酸(酯),先经过聚合反应生成具有三度空间立体网状结构的聚合物骨架(树脂母体),再于骨架上导入不同的「化学活性基」而成。由于它的活性基,如磺酸基(-SO3H)、羧基(-COOH)等,都含有活性氢离子,可在水中解离出来,用于与其它阳离子进行交换,所以特别在阳离子树脂名称之前再冠上「氢型」两字,以与同一系统的「钠型」种类有所区别。不过「钠型」可以利用强酸处理成为「氢型」,「氢型」也可以用「氢氧化钠」溶液处理成为「钠型」,即两型树脂实际上可以互相转换。氢型阳离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。和其它离子交换树脂一般,常被制成颗粒状,外观看起来有些像鱼卵,粒径大约在0.3
~
1.2
mm之间,但大部分在0.4
~
0.6
mm范围内。化学性质相当安定,摸起来硬而有弹性,机械强度也足够承受相当压力,颜色由白色至近乎黑色都有,颜色浅时呈透明状,深时呈半透明状,都有光鲜亮丽的树脂光泽。氢型阳离子交换树脂最常应用的地方,就是硬水的软化,即让硬水流过树脂层,把硬水中的「硬度离子」,如钙、镁等离子吸收在树脂中,就变成不带硬度离子的软水了,这也是阳离子交换树脂最初被制造的主要目的,但它在工业上应用没有「钠型」来的多,因为在软化过程中,它会直接释出氢离子,使水质呈酸性,可能会因此腐蚀相关金属设备。依需要的不同,它也可以应用到水质预处理工艺中,用作软化水质及降低pH值之用。
二、种类
树脂主要性质和类别之差异,在于它们的化学活性基种类之不同,因此氢型阳离子交换树脂可依活性基(一种官能基)种类不同,分成两种:强酸性阳离子交换树脂(strong-
acid
anion
exchange
resin)和弱酸性阳离子交换树脂(weak
-
acid
anion
exchange
resin)。强酸性阳离子交换树脂系因它的活性氢离子在水中很容易解离而得名,其骨架均为聚苯乙烯系统,主要产品是「磺酸型」强酸性阳离易解离而得名,骨架均为聚丙烯酸系统,主要产品是「羧酸型」弱酸性阳离子交换树脂,通常颜色较?白色或淡黄色球状子交换树脂,通常颜色较深,棕黄色至综色球状颗粒,以综色最常见;反之,弱酸性阳离子交换树脂则是因它的活性氢离子在水中比较不容颗粒,以淡黄色最常见。如果用化学反应来表示这两种树脂的差异性,我们可以描述如下(R代表树脂母体):
强酸性:
R-SO3H

R-SO3-

H+
(H+容易解离,在水中呈强酸性)弱酸性:
R-COOH

R-COO-

H+
(H+不易解离,在水中呈弱酸性)
由于强酸性阳离子交换树脂的解离能力很强,所以在任何酸性或碱性溶液中均能解离和产生离子交换作用,其作用pH范围介于1~14。反之,弱酸性阳离子交换树脂的解离能力很弱,只能在弱酸性至碱性溶液中解离和产生离子交换作用,其作用pH范围仅介于5~14。

⑸ 001×7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂的再生具体步骤和使用药液浓度

看你的装置具体情况了,如果是锅炉软水的话,使用10%氯化钠溶液浸泡反洗即可,还内是钠型,用于交会水中钙镁容离子。但是若要去离子水的话一般来说树脂都要处理为氢型,一般使用4-6%的盐酸溶液,3倍体积,最好反向洗(下进溶液,上出来),洗脱速度为每小时1BV(每小时过洗液体积)作右,然后使用去离子水洗至中性即可。

⑹ 732钠型强酸性阳离子交换树脂柱过柱子慢有何方法解决

你把问题讲清楚一点,是设备(交换柱)出水量低?还是设备出水水质的问题?晕???我是从事这方面工作的设计人员。你不将情况说明白,别人怎么回答,只能猜啊…

⑺ 强酸性阳离子交换树脂的预处理详细步骤求助

强酸性阳离子交换树脂的预处理详细步骤求助
输入你树脂的牌号
这个一般网上都会有详细处理方法的
最好还是和购买的厂家联系,要他们的技术支持提供处理方法

⑻ 请问强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂(钠型)怎么转换成氢型急用。谢谢!

离子交换树脂能够转为哪些类型?

1、阳离子树脂可以使用氯化钠,进行转化成为钠型树专脂,属可以更好的对水中的钙镁等离子进行吸附,且树脂反应时不会释放出氢离子,再生时不需要使用强酸,而是使用食盐水进行再生,更加的安全。


2、阴离子交换树脂可以转化为氯型树脂,也可以转变为碳酸氢型,在工作时可以更好的将阴离子吸附,而且不再具有强碱性,但是却仍然具有离解性强和工作的pH范围宽广等能力。


3、树脂还可以使用氯化氢(HCl)转化,将树脂转化成为氢型树脂,其官能团中含有大量的氢离子,氢型树脂的大小一般在0.3-1.2mm之间,主要的作用就是将硬水软化,硬水中含有大量的钙、镁等离子,氢型树脂中的氢离子能够有效的将这些离子吸附、替换,将硬水软化成为软水,氢型树脂能够和纳型树脂相互转换。

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⑼ 树脂柱是什么,用来干什么

离子交换柱主要是利用离子交换树脂中的离子与原水(液)中的某些离子进行交换而将其除去,使水(液)得到净化的方法。
1.树脂的选择和处理

在化学分析中应用最多的为强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂。使用时应当先过筛以除去太大和太小的颗拉,也可以用水泡胀后用筛在水中选取大小一定的颗粒备用。

一般商品树脂含有一定杂质,使用前必须进行净化处理。强碱性和强酸性阴阳离子交换树脂,通常用4mol/LHCl溶液浸泡1-2天,以溶解各种杂质,然后用蒸馏水洗涤至中性。如果需要钠型阳离子交换树脂,则用NaCl处理氢型阳离子交换树脂。

2.装柱

进行离子交换通常在离子交换柱中进行。离子交换柱一般用玻璃制成,装置交换柱时,先在交换柱的下端铺上一层玻璃丝,灌入少量水,然后倾入带水的树脂,为防止加试液时树脂被冲起,在柱的上端亦应铺一层玻璃纤维。交换枝装好后,再用蒸馏水洗涤,关上活塞,以备使用。应当注意不能使树脂露出水面,因为树脂露于空气中,当加入溶液时,树脂间隙中会产生气泡,而使交换不完全。

交换柱也可以用滴定管代替。

3.交换

将试液加到交换柱上,用活塞控制一定的流速进行交换。

4.洗脱

当交换完毕之后,一般用蒸馏水洗去残存溶液,然后用适当的洗脱液进行洗脱。在洗脱过程中、上层被交换的离子先被洗脱下来,经过下层未被交换的树脂时,又可以再度被交换。

阳离子交换树脂常采用HCl溶液作为洗脱液;阴离子交换树脂常采用NaCl或NaOH溶液作为洗脱液。洗脱之后的树脂已得到再生,用蒸馏水洗涤干净即可再次使用。

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