离子交换树脂的内部结构,由三部分组成,分别是:
1、高分子骨。
由交联的高分子聚合物组成;
2、离子交换基团。
它连在高分子骨架上,带有可交换的离子(称为反离子)的离子型官能团或带有极性的非离子型官能团;
3、孔。
它是在干态和湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔(凝胶孔)和高分子结构之间的孔(毛细孔)。
在交联结构的高分子基体(骨架)上,以化学键结合着许多交换基团。这些交换基团也是由两部分组成:固定部分和活动部分。
交换基团中的固定部分被束缚在高分子的基体上,不能自由移动,所以称为固定离子;交换基团的活动部分则是与固定离子以离子键结合的符号相反的离子,称为反离子或可交换离子。反离子在溶液中可以离解成自由移动的离子,在一定条件下,它能与符号相同的其他反离子发生交换反应。
1、离子交换的选择性定义:
离子交换剂对于某些离子显示优先活性的性质。离子交换树脂吸附各种离子的能力不一,有些离子易被交换树脂吸附,但吸着后要置换下来就比较困难;而另一些离子很难被吸着,但被置换下来却比较容易,这种性能称为离子交换的选择性。离子交换树脂对水中不同离子的选择性与树脂的交联度、交换基团、可交换离子的性质、水中离子的浓度和水的温度等因素有关。
离子交换作用即溶液中的可交换离子与交换基团上的可交换离子发生交换。一般来说,离子交换树脂对价数较高的离子的选择性较大。对于同价离子,则对离子半径较小的离子的选择性较大。在同族同价的金属离子中,原子序数较大的离子其水合半径较小,阳离子交换树脂对其的选择性较大。对于强酸性阳离子交换树脂来说,它对一些离子的选择性顺序为:Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+。离子交换反应是可逆反应,但是这种可逆反应并不是在均相溶液中进行的,而是在固态的树脂和溶液的接触界面间发生的。这种反应的可逆性使离子交换树脂可以反复使用。
2、以001×7强酸阳离子交换树脂为例说明:
001×7强酸阳离子交换树脂是一种凝胶型离子交换树脂,其内部的网状结构中有无数四通八达的孔道,孔道里面充满了水分子,在孔道的一定部位上分布着可提供交换离子的交换基团。当原水当中的Ca2+,Mg2+等阳离子-扩散到树脂的孔道中时,由于该树脂对Ca2+,Mg2+等阳离子选择性强于对H+的选择性,所以H+就与进入树脂孔道中的Ca2+,Mg2+等阳离子发生快速的交换反应,Ca2+,Mg2+等阳离子被固定到树脂交换基团上面,被交换下来的H+向树脂的孔道中-扩散,最终扩散到水中。
(1)边界水膜内的扩散
水中的Ca2+,Mg2+等阳离子向树脂颗粒表面迁移,并扩散通过树脂表面的边界水膜层,到达树脂表面;
(2)交联网孔内的扩散(或称孔道扩散)
Ca2+,Mg2+等阳离子进入树脂颗粒内部的交联网孔,并进行扩散,到达交换点;
(03)离子交换
Ca2+,Mg2+等阳离子与树脂基团上的可交换的H+进行交换反应;
(4)交联网孔内的扩散
被交换下来的H+在树脂内部交联网孔中向树脂表面扩散。
(5)边界水膜内的扩散
最终扩散到水中。
鉴于离子交换树脂反应的可逆性,反应后的树脂通过处理,重新转化为原来的离子交换树脂,这样又可以进入下一循环,其循环次数视所用树脂类型不同而定。
㈡ 求助:离子交换树脂的用法~
先可以这样说,如果水溶后可以用离子交换树脂来去除KC,由于产物微溶于水所以专只能去除少量;有机属溶液溶解的不能用离子交换树脂去除,因为会引起树脂有机物中毒,失去离子交换能力。
我还想问几个问题:1、产物量有多大?2、如果一定要用离子交换及去除产物中KCl,先要有过滤装置,将溶解后的产物通过过滤装置(化验室少量的用滤纸就可以,工业用大量用活性炭过滤器或多介质过滤器)后,进入阳离子交换器后进入阴离子交换器即可,也可以在后面加一个混合离子交换器。出水就能将产品中的KCl去除了。(化验室直接可以制作阳离子交换柱及阴离子交换柱,混合离子交换柱用阴树脂:阳树脂=2:1的比例装填,交换柱的体积最好一样,用PVC材质最好,因为玻璃中含有硅酸盐,会溶解。)
㈢ 求助:离子交换树脂的用法~
先可以这样说,如果水溶后可以用离子交换树脂来去除KC,由于产物微溶于水所回以只能去除少量;有机溶答液溶解的不能用离子交换树脂去除,因为会引起树脂有机物中毒,失去离子交换能力。
我还想问几个问题:1、产物量有多大?2、如果一定要用离子交换及去除产物中KCl,先要有过滤装置,将溶解后的产物通过过滤装置(化验室少量的用滤纸就可以,工业用大量用活性炭过滤器或多介质过滤器)后,进入阳离子交换器后进入阴离子交换器即可,也可以在后面加一个混合离子交换器。出水就能将产品中的KCl去除了。(化验室直接可以制作阳离子交换柱及阴离子交换柱,混合离子交换柱用阴树脂:阳树脂=2:1的比例装填,交换柱的体积最好一样,用PVC材质最好,因为玻璃中含有硅酸盐,会溶解。)
㈣ 我想问一下 离子交换树脂的问题 原水是先进入阴离子交换树脂还是阳离子交换树脂
对普通的水的软化处理工艺目的就是去除钙离子、镁离子等阳离子;所以,原水先进入阳离子交换树脂柱。
㈤ 离子交换树脂的危害
水中含有钙、镁、钾、钠、铝、铁等金属阳离子,同时含有碳酸,氯,oh-,so4,n2o-,等阴离子,当然都是微量的。但有的地方(比如说你们的井水),水中富含氟离子、砷、铬、铅、汞等重金属元素,他们对人体的骨骼,结缔组织有影响。比如说铝、铅影响智力,砷汞影响骨骼和大脑,氟使人骨质疏松。尤其是工厂下游的生活取水源含有微量油脂,氯和一些重金属,形成地方病。具体含有什么元素最好找水质部门检验一下。
我们的生活用水一般是出去钙镁及油脂的原水。经过次氯酸消毒杀去大肠杆菌,硫酸厌氧菌等细菌的水质。所以我们家中净化一般是指进一步过滤水中的金属离子、重金属离子和有害阴离子,室水质达到二级(去离子)水的标准。
至于井水,应该看附近有什么矿产而定。以及附近浅水污染情况而定。
树脂分为阴离子型树脂的和阳离子型树脂的!又有商用家用之分的!
阳离子型的是去除金属,但它能使水变成酸性!
阴离子型的是去除酸根,但是它能使水变碱性!
一般工业过滤采用,阳离子→阴离子→阴阳离子混合型→这个顺序过滤。
所以建议你:采用家用离子树脂。按照上面顺序分三个过滤器过滤。最好卖点精密ph试纸(ph4到9)的.估计家用水的酸碱性不能太大,但还是建议你用一下,在混合树脂出口测到ph5-8之间才可饮用。一般偏碱性较好。(偏碱性的重金属沉淀脱除比较干净)
过滤油脂用活性炭(就是高温干馏的木炭灰)(干馏就是隔绝空气)
建议你按这个顺序过滤:
脱脂过滤纸(就是饮水机的那个白纸垫)→活性炭→(有条件的话加白银,白银脱毒效果好)→阳离子树脂→阴离子树脂→阴阳离子树脂混合→脱脂过滤纸(就是饮水机的那个白纸垫)→盛水器皿
如果你大量过滤就涉及到切换过滤装置和再生,建议你做三套随时备用。切忌所有的过滤装置都要及时切换下来清洗,否则有害物质饱和后会形成二次污染,比原水的毒害性更大。
㈥ 离子交换树脂系统的工作原理
采用离子交换方法,可抄以把水中呈离子态的阳离子、阴离子去除,以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达:
1、阳离子交换树脂:R—H + Na+= R—Na + H+
2、阴离子交换树脂:R—OH + Cl-= R—Cl + OH-
阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:RH+ROH+NaCl——RNa+RCl+H2O
由此可看出,水中的NaCl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物只有H2O,故达到了去除水中盐的作用。
㈦ 离子交换树脂的原理
简单的说就是需处理的物质的离子与树脂中的离子互换,以实现分离或是净化.