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阳离子交换树脂交换正电荷

发布时间:2021-11-12 00:46:36

① 阳离子交换树脂是交换什么离子的,自身带什么电荷

阳离子交换树脂当然是带正电啊,交换阳离子。
比如用的是钠型阳离子交换树脂,去除水中Ca2+、Mg2+,得到软化水
2RNa
+
Ca2+
=R2Ca
+
2Na+
2RNa
+
Mg2+
=R2Mg
+
2Na+

② 下列离子在强酸性阳离子交换树脂的交换次序

由于你提供的离子交换排代次序没有说明在什么样的介质情况下,尤其是放射性的离子选择性会在不同介质下更为敏感,所以我只能回答您常规水处理的一般应用数据,具体分析回答如下:

离子交换树脂对水中各种离子的交换能力是不同的,即有些离子易被离子交换树脂吸着,但吸着后要把它解吸下来就比较困难;反之,有些离子则难被离子交换树脂吸着,但易被解吸,这种性能称为离子交换树脂的选择性。这种选择性影响到离子交换树脂的交换和再生过程。

它有两个规律:

(1)离子带的电荷越多,越易被离子交换树脂吸着,例如两价离子比一价离子易被吸着;

(2)对于带有相同电荷量的离子,则原子序数大的元素,形成离子的水合半径小,较易被吸着。

对于阳离子交换树脂来说,它对水中各种常见离子的选择性次序为:

Fe3+ >Al3+ >Ca2+ >Mg2+ >K+ ≈NH4+ >Na+ >Li+

这个次序只适合于在含盐量不很高的水溶液中。在浓溶液中,离子间的干扰较大,且水合半径的大小顺序和上述的次序也有些差别,其结果是使得在浓溶液中各离子间的选择性差别较小。

离子交换树脂的选择性除了和被吸着离子的本质有关外,还与离子交换树脂的结构,特别是与其活性基团有关。例如含磺酸基(-SO3-)的强酸性阳离子交换树脂对H+的吸着能力并不很强,在选择性次序中H+居于Na+和Li+之间,即:

Fe3+ >Al3+ >Ca2+ >Mg2+ >K+ ≈NH4+ >Na+ >H+ >Li+

而含有羧酸基(-COO-)的弱酸性阳离子交换树脂,对H+有特别强的吸着能力,H+的选择性甚至比Fe3+还强,即:

H+ >Fe3+ >Al3+ >Ca2+ >Mg2+ >K+ ≈NH4+ >Na+ >Li+

③ 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。

④ 阴阳离子交换树脂的工作原理

离子交换树脂原理即是离子交换树把溶液中的盐分脱离出来的过程:

离子交换树脂作用环境中的水溶液中,含有的金属阳离子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)与阳离子交换树脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,在水中易生成H+离子)上的H+进行离子交换,使得溶液中的阳离子被转移到树脂上,而树脂上的H+交换到水中,(即为阳离子交换树脂原理)。

水溶液中的阴离子(Cl-、HCO3-等)与阴离子交换树脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团,在水中易生成OH-离子)上的OH-进行交换,水中阴离子被转移到树脂上,而树脂上的OH-交换到水中,(即为阴离子交换树脂原理)。而H+与OH-相结合生成水,从而达到脱盐的目的。

(4)阳离子交换树脂交换正电荷扩展阅读:

离子交换树脂使用方法:

1、预选。离子交换树脂的粒度一般控制在20-35目,有些可达到50目,因此在使用前要先干燥,粉碎,过筛,通常干燥时在烘箱中进行,亦可在装有五氧化二磷、氧化钙或者浓硫酸的干燥器中进行,粉碎时不要分得过细,否则影响实验收率。

2、预处理。强碱性离子交换树脂应先用20倍树脂体积的4%氢氧化钠水溶液处理,然后用10倍体积的水洗,再用10倍量4%盐酸处理,最后用蒸馏水洗至中性,然后将氯型转化成OH型,再转化成氯型,最后用10倍4%氢氧化钠水溶液处理。弱碱性离子交换树脂处理时只需用10倍量蒸馏水洗即可,不必洗至中性。

3、装柱。将处理好的树脂至于烧杯中,加水充分搅拌除掉气泡,静置几分钟待树脂大部分沉降后,倾去上层泥状颗粒;反复操作直至上层液澄清后,即可装柱。注意要在柱子底部放1cm后的玻璃丝,用玻璃棒将其压平,将树脂倒入柱子中,还要注意防止气泡产生。

4、树脂交换。将样品配制成一定浓度的水溶液,以适当流速通过柱子,亦可将样品溶液反复通过柱子,直到成分交换完全。用显色法检验成分是否交换彻底。

5、树脂洗脱。注意亲和力弱的成分先被洗下来,常用的离子交换树脂洗脱剂有强酸、强碱、盐类、不同pH缓冲溶液、有机溶液等,可选择梯度洗脱或者单一浓度洗脱。

6、树脂再生。

⑤ 阳离子交换膜与阳离子交换树脂

阳离子交换树脂是阳离子在通过树脂的时候,被树脂吸附或者与树脂上的其他阳离子专进行交换,而阴离属子不吸附和交换。阳离子交换膜的交换机理和阳离子交换树脂的交换机理是不一样的,该膜是一种具有选择性透过的膜,阳离子可以通过,使阳极区和阴极区的阳离子得以互相交换,阴离子无法投过该膜,无法达到交换的目的。重点理解“交换”这个概念,前者在树脂上进行的离子置换,而后者是两极区之间离子的相互迁移,达到交换目的。

⑥ 在PH3左右,氨基酸混合液(酸性,碱性,中性三类),经阳离子交换树脂被洗脱分离,这三类氨基酸的洗脱顺序

原因:氨基酸与阳离子交换树脂的静电引力大小依次是 碱性氨基酸>中性氨回基酸>酸性氨基酸,所以答洗脱的顺序就
先是酸性氨基酸(负电荷最多),然后是中性氨基酸,最后是碱性氨基酸(带正电荷最多)。
详见《生物化学》王镜岩 第三版 上册 153页

⑦ 阳离子交换树脂和阳离子絮凝剂的区别

在水抄处理应用中:首先说说袭阳离子絮凝剂,该絮凝剂在水中电离后,如化合物的链节上带正电荷,是水的预处理中的"有机高分子絮凝剂。在使用过程中,搅拌速度不宜过快,易打碎絮凝体,而起不了架桥作用。有机高分子絮凝剂应避免过量加药,以防脱稳的胶体再稳,影响混凝效果…阳离子交换树脂(简称树脂)是用化学合成制得而成,其性能有物理性能和化学性能。阳离子交换树脂是重复使用的工艺水处理设备的离子交换载体,其使用是将树脂装入交换器中,经交换器正,反洗工艺后,进入制水状态,当树脂饱和水中各种离子后,就需对树脂进行再生,再生的目的是将再生剂送入交换器体内,将饱和在树脂中的各种离子置换出来,让树脂恢复离子交换能力…。华粼水质

⑧ 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。

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