离子交换法(ion exchange process)是液相中的离子和固相中离子间所进行的一种可逆性化学反应,当液相中的某些回离子较答为离子交换固体所喜好时,便会被离子交换固体吸附,为维持水溶液的电中性,所以离子交换固体必须释出等价离子回溶液中。离子交换树脂一般呈现多孔状或颗粒状,其大小约为0.5~1.0mm,其离子交换能力依其交换能力特征可分 :
1. 强酸型阳离子交换树脂:主要含有强酸性的反应基如磺酸基(-SO3H),此离子交换树脂可以交换所有的阳离子。
2.弱酸型阳离子交换树脂:具有较弱的反应基如羧基(-COOH基),此离子交换树脂仅可交换弱碱中的阳离子如Ca2+、Mg2+,对于强碱中的离子如Na+、K+等无法进行交换。
阳离子树脂是以苯乙烯和二乙烯苯聚合, 经硫酸磺化而制得的聚合物。 生产过程中不含有明 胶及其它任何动物提取物。阳离子交换树脂遇水可将其本身的某一种具有活性的离子和水中某电离子相互交换,即发生置换反应,去除水中可溶解的离子。阳离子交换树脂有粉状和球状,都是人工合成的。
② 阳离子交换树脂的离子交换量是什么意思
离子交换树脂的交换容量:
交换容量指的是离子交换树脂能够交换的离子的数专量,交换容量一般和属离子交换树脂内的活性基团数成正比,离子交换树脂的交换容量分为三种,分别是“总交换容量”、“工作交换容量”和“再生交换容量”
1.总交换容量:表示每meq/g(干树脂)或 meq/mL(湿树脂)能够进行交换的化学基团的总量,打个比方,比如总共有25毫升树脂,交换容量为 1 meq/mL的树脂,总交换容量就是25meq/mL。
2.工作交换容量:表示树脂在一定的条件下,能够进行交换的能力,主要与树脂的种类、温度、进水的流速、总交换容量等因素有关,根据树脂的使用环境、条件的不同,树脂的交换容量也会不同。
3.再生交换容量:再生交换容量指的是,树脂在吸附饱和,进行再生之后,树脂还能够有多少交换容量,再生交换容量除了和树脂本身的性能有关以外,主要就是和树脂再生时使用的再生剂有关,再生交换容量一般是总交换容量的70-80%。
③ 阳离子交换树脂的种类性能
离子交换树脂在现代制糖工业中起着很重要的作用。世界上许多糖厂制造精糖和高级食用糖浆,多数使用离子交换树脂将糖液脱色提纯,而过去传统用骨炭的精炼糖厂亦有逐渐转向使用离子交换树脂的趋势。
离子交换技术有相当长的历史,某些天然物质如泡沸石和用煤经过磺化制得的磺化煤都可用作离子交换剂。但是,随着现代有机合成工业技术的迅速发展,研究制成了许多种性能优良的离子交换树脂,并开发了多种新的应用方法,离子交换技术迅速发展,在许多行业特别是高新科技产业和科研领域中广泛应用。近年国内外生产的树脂品种达数百种,年产量数十万吨。
在工业应用中,离子交换树脂的优点主要是处理能力大,脱色范围广,脱色容量高,能除去各种不同的离子,可以反复再生使用,工作寿命长,运行费用较低(虽然一次投入费用较大)。以离子交换树脂为基础的多种新技术,如色谱分离法、离子排斥法、电渗析法等,各具独特的功能,可以进行各种特殊的工作,是其他方法难以做到的。离子交换技术的开发和应用还在迅速发展之中。
离子交换树脂的应用,是近年国内外制糖工业的一个重点研究课题,是糖业现代化的重要标志。膜分离技术在糖业的应用也受到广泛的研究。
离子交换树脂都是用有机合成方法制成。常用的原料为苯乙烯或丙烯酸(酯),通过聚合反应生成具有三维空间立体网络结构的骨架,再在骨架上导入不同类型的化学活性基团(通常为酸性或碱性基团)而制成。
离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。大多数制成颗粒状,也有一些制成纤维状或粉状。树脂颗粒的尺寸一般在0.3~1.2mm 范围内,大部分在0.4~0.6mm之间。它们有较高的机械强度(坚牢性),化学性质也很稳定,在正常情况下有较长的使用寿命。
离子交换树脂中含有一种(或几种)化学活性基团,它即是交换官能团,在水溶液中能离解出某些阳离子(如h 或na )或阴离子(如oh-或cl-),同时吸附溶液中原来存有的其他阳离子或阴离子。即树脂中的离子与溶液中的离子互相交换,从而将溶液中的离子分离出来。
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)。
离子交换树脂根据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂,及根据树脂的物理结构分为凝胶型和大孔型。
离子交换树脂的品种很多,因化学组成和结构不同而具有不同的功能和特性,适应于不同的用途。应用树脂要根据工艺要求和物料的性质选用适当的类型和品种。
④ 1、离子交换树脂的粒度越小,其树脂的交换能力和膨胀性能越大
1:错 。交换能力和粒度无关,
2:错。 阳离子交换时阴离子不参加反应,
3:错。水渣重新附着后称为二次水垢。
4:错。中性水中进行。
如有错误请指正。共同学习!
⑤ 阳离子交换树脂工作交换容量的国家标准是多少
一般按900-1000mmol/L,或许会有一些用户对这个“摩尔当量”理解起来有些困难,下面我以软化水举例说明如下:
假设原水硬度(以碳酸钙计)为:300 mg/L
阳离子交换树脂工作交换容量:900mmol/L
如果要计算1立方树脂可以处理多少原水,那么先将原水硬度换算成摩尔浓度:
1)碳酸钙计硬度浓度300 / 二分之一个碳酸钙分子量50 = 6 mol
(取二分之一个碳酸钙分子量,是因为钙离子为2价,而软化树脂是用1价Na离子置换)
2)900 / 6 =150立方 也即每立方树脂能处理150吨软化水。
阳树脂质量全交换容量为:≥4.5mmol/g
体积全交换容量为:≥1.9mmol/ml
⑥ 阳离子交换树脂与阴离子交换树脂的区别
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)。
离子交换树脂对溶液中的不同离子有不同的亲和力,对它们的吸附有选择性。各种离子受树脂交换吸附作用的强弱程度有一般的规律,但不同的树脂可能略有差异。主要规律如下: (1) 对阳离子的吸附 高价离子通常被优先吸附,而低价离子的吸附较弱。在同价的同类离子中,直径较大的离子的被吸附较强。一些阳离子被吸附的顺序如下: Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+ (2) 对阴离子的吸附 强碱性阴离子树脂对无机酸根的吸附的一般顺序为: SO42-> NO3- > Cl- > HCO3- > OH- 弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附的一般顺序如下: OH-> 柠檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- >草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- >醋酸根- > HCO3- (3) 对有色物的吸附 糖液脱色常使用强碱性阴离子树脂,它对拟黑色素(还原糖与氨基酸反应产物)和还原糖的碱性分解产物的吸附较强,而对焦糖色素的吸附较弱。这被认为是由于前两者通常带负电,而焦糖的电荷很弱。 通常,交联度高的树脂对离子的选择性较强,大孔结构树脂的选择性小于凝胶型树脂。这种选择性在稀溶液中较大,在浓溶液中较小。
⑦ 阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的区别和用法
阳离子交复换树脂:活性基团为制阳离子,比如氢离子,钠离子等。树脂上的活性基团与上样液中的阳离子发生交换,那么氢离子或钠离子流出,上样液中的阳离子留在了树脂上,再经过洗脱,将目的物阳离子洗脱下来,从而达到分离纯化的目的。阴离子交换树脂:活性基团为阴离子,比如氢氧根离子,氯离子等。上样液中的阴离子与氢氧根离子或氯离子发生交换,目的物结合到了树脂上,再洗脱下来。树脂用法:以阳离子树脂为例。1,树脂用50~60℃热水泡,不时搅拌,开始每隔15分钟换水一次,换4次,再每隔半小时换水一次,换4次。此时水应为透明,若不透明还有其他颜色或浑浊,继续水洗。2,树脂装柱。用1N盐酸缓慢流过树脂柱,大约每小时走1.5倍柱体积,共走3~4柱体积,换去离子水冲柱至中性。3,用1N 氢氧化钠缓慢流过树脂柱,大约每小时走1.5倍柱体积,共走3~4柱体积,换去离子水冲柱至中性。4,重复2,树脂变为氢型。不重复2,树脂为钠型。 一般树脂厂商都会告诉你如何处理活化的。
⑧ 阳离子交换树脂交换容量的国家标准是多少
一般按900-1000mmol/L。
离子交换树脂工作交换容量的测试方法:版
1、阳树脂工作交换容量计算公权式:Qa=(A+S)V/ VR
Qa:阳树脂的工作交换容量,单位为mol/m³
A:阳床平均进水碱度,单位为mmol/l
S: 阳床平均出水酸度,单位为mmol/l
V: 周期制水总量, 单位为m³
VR:床内树脂体积(逆流再生则不含压脂层体积),单位为m³
2、阴树脂工作交换容量计算公式:Qk=(S+〔CO2〕+〔SiO2〕)V/ VR
Qk:阴树脂工作交换容量,
〔CO2〕:阴床进水平均CO2浓度,单位为mmol/l;
〔SiO2〕:阴床进水平均SiO2浓度,单位为mmol/l;
S、V、 VR同阳树脂工作交换容量公式;
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⑨ 阳离子交换树脂的型号规格
001×1 强酸性苯乙烯系阳
离子交换树脂 (a)≥4.5
(b)≥0.4 (美)Amberlite IR-116
(美)Dowex 50×1 抗菌素提炼,医药化工等。
001×2 强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 (a)≥4.5
(b)≥0.6 (美)Dowex 5×2 抗菌素提炼,医药化工等。
001×3 强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 (a)≥4.5
(b)≥1.0 (日)Diaion SK-103 抗菌素提炼,医药化工等。
001×4 强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 (a)≥4.5
(b)≥1.3 (美)Amberlite IR-118 高纯水制备及抗菌素提炼等。
001×7 强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 (a)≥4.5
(b)≥1.8 (美)Amberlite IR-120
(美)Dowex 50
(俄)KY-2
(日)Diaion SK-IA 硬水软化,纯水制备,湿法冶金,稀有元素分离。
002×7 强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 (a)≥4.4
(b)≥1.8 - 大粒度,适于高流速水处理。
003×7 强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 (a)≥4.5
(b)≥1.8 - 均匀粒度,适于氨基酸及稀有元素分离等。
004×7 强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 (a)≥4.3
(b)≥1.6 - 硬水软化,纯水制备等。
001×8 强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 (a)≥4.5
(b)≥2.0 (美)Amberlite IR-120
(美)Dowex 50
(俄)KY2-8
(日)Diaion SK-IB 硬水软化,纯水制备,湿法冶金,稀有元素分离。
001×7
×7 强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 (a)≥4.5
(b)≥2.0 - 水处理。
001×
14.5 强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 (a)≥3.8
(b)≥2.0 (美)Amberlite ER-124 医药工业,抗菌素提炼。
D072 大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 (a)≥4.2
(b)≥1.4 (美)Amberlyst-15
(日)Diaion HPK-16 有机反应催化,高速混床水处理等。
D061 大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 (a)≥4.2
(b)≥1.4 - 食品工业,氨基酸提炼,有机反应催化,水处理等。
D001-
CC 大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 (a)≥4.1
(b)≥1.6 - 有机反应催化,生物提炼氨基酸提炼等。
NKC-9 大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 (a)≥4.7
(b)≥1.5 (美)Amberlyst 15 有机反应催化。
D001SS 大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 (a)≥4.2
(b)≥2.0 - 制糖工业专用糖汁脱钙,膨胀率小。
+全交换量:(a) 毫摩尔/克(干)(b) 毫摩尔/毫升(湿)
*树脂结构:Styrene-DVB
**功能基:-SO3-
⑩ 732阳离子交换树脂
001 * 7(732#)强酸性苯乙烯来系阳离子交换树源脂.本产品是在苯乙烯一二乙烯苯共聚基体上带有磺酸基 (-SO3H) 的离子交换树脂,交换的当然是H+或Na+。
1、外观:金黄色或棕色球状颗粒
2、出厂形式:钠型
序号 指标名称 指标
1 粒度%(0.315-1.25)mm ≥95
2 水份% 46-52
3 磨后圆球率% ≥95
4 交换当量mmol/g ≥4.5
5 湿视密度g/ml 0.77-0.87
6 湿真密度g/ml 1.25-1.29
特性是随便抄袭的一家产品,因厂家不一样会有所出入。不知道你用来吸附什么?根据交换容量(工作交换容量)计算不就得了,上面那个列交换容量是全交换容量。