大孔性离子交换树脂

A. 离子交换树脂的作用有哪些 离子交换树脂的作用有什么

1、水处理行业

离子交换树脂在水处理行业的需求量很大，约占离子交换树脂产量的90%，用于水中的各种阴阳离子的去除；离子交换树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上。

2、食品工业行业

离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上，例如：高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后，再经水解反应，产生葡萄糖与果糖，而后经离子交换处理，可以生成高果糖浆。

离子交换树脂在食品工业中的消耗量仅次于水处理。

3、制药行业

离子交换树脂对制药行业的发展表现在新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用，链霉素的开发成功即是突出的例子。

近年来，离子交换树脂在中药提成等方面的研究液取得了成果。

4、合成化学和石油化学行业

离子交换树脂在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应；用离子交换树脂代替无机酸、碱，同样可进行上述反应，且优点更多，如树脂可反复使用，产品容易分离，反应器不会被腐蚀，不污染环境，反应容易控制等。

另外，甲基叔丁基醚的制备，就是用大孔型离子交换树脂作催化剂，由异丁烯与甲醇反应而成，代替了原有的可对环境造成严重污染的四乙基铅。

5、环境保护行业

离子交换树脂已应用在许多非常受关注的环境保护问题上，如许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质，这些可用树脂进行回收使用，如去除电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。

6、湿法冶金行业

离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。

7、电子、核科技等高端技术行业

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，如离子交换树脂在电子、核工业等高端技术行业就获得了广泛应用。

B. 如何选择离子交换树脂

在选择离子交换树脂的时候需要注意以下问题

颗粒尺寸：
树脂一般是颗粒状的固体，离子交换树脂颗粒的尺寸是非常重要的一个因素，树脂颗粒太大，反应速度就比较慢一些，树脂颗粒小，反应的速度就快一些，但是树脂的颗粒太小，液体通过时的阻力就会增大，所以一般树脂的尺寸都是经过严格的筛选之后，才能够确定，一般树脂的颗粒尺寸在0.4-06mm左右。

交联度：
树脂中含交联剂的重量称为离子交换树脂的交联度，一般以百分比表示。树脂的交联度与树脂的再生、密度、选择性、耐用性都是息息相关的，交联度越高，树脂的再生就比较困难、密度就越高、选择性更强、耐用性也好一些，交联度越低则相反。一般树脂的交联度在4-14%之间，交联度为7%左右的性能是比较理想的。

耐热性：
树脂无论是储存还是使用，都需要考虑到温度的问题，不同的树脂因为使用的材质不同，具有不同的耐温性，一般超纯水设备树脂可耐100℃或更高些的温度，而H型应在100~120℃下使用。苯乙烯系阴树脂、强碱性阴离子交换树脂的使用温度不超过50~60℃，弱碱性阴离子交换树脂可在80℃下使用，丙烯酸系强碱性阴树脂的使用温度应低于38℃。

交换容量：
离子交换树脂的交换容量，简单来说就是树脂能够交换多少离子，一般单位是meq/g(干树脂)或 meq/mL(湿树脂)，交换容量可以分为三种，分别是“总交换容量”、“工作交换容量”和“再生交换容量”

价格：
进口离子交换树脂的价格要比国产树脂要高一些，除了制造成本以外，价格里面还包含了进出口关税、运费等因素，所以在价格上要比国内的树脂高一些，而且市场也会对树脂的价格造成影响，例如之前的中美贸易战，就会对美国进口的树脂有一定的影响，价格会有一定上调。

C. 什么是大孔径离子交换树脂

离子交换树脂有凝胶树脂，大孔树脂，均孔树脂等。凝胶树脂没有明显的孔在内部，而大孔树脂在树脂内部骨架之间存在明显的孔，但孔大小不一，不管是否溶胀都存在。均孔树脂的内部孔大小相对均匀。

D. 离子交换树脂的介绍

离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性版的高分子化合物。通权常是球形颗粒物。rightleder

离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架(或基因)名称、基本名称组成。孔隙结构分凝胶型和大孔型两种，凡具有物理孔结构的称大孔型树脂，在全名称前加“大孔”。分类属酸性的应在名称前加“阳”，分类属碱性的，在名称前加“阴”。如：大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。

E. 各类离子交换树脂的再生方法

再生剂的种类应根据树脂的离子类型来选用，并适当地选择价格较低的酸、碱或盐：

1、大孔吸附树脂简单再生的方法是用不同浓度的溶剂按极性从大到小剃度洗脱，再用2~3BV的稀酸、稀碱溶液浸泡洗脱，水洗至PH值中性即可使用。

2、钠型强酸性阳树脂可用10%NaCl 溶液再生，用药量为其交换容量的2倍 (用NaCl量为117g/ l 树脂)；氢型强酸性树脂用强酸再生，用硫酸时要防止被树脂吸附的钙与硫酸反应生成硫酸钙沉淀物。为此，宜先通入1～2%的稀硫酸再生。

3、氯型强碱性树脂，主要以NaCl 溶液来再生，但加入少量碱有助于将树脂吸附的色素和有机物溶解洗出，故通常使用含10%NaCl + 0.2%NaOH 的碱盐液再生，常规用量为每升树脂用150～200g NaCl ，及3～4g NaOH。OH型强碱阴树脂则用4%NaOH溶液再生。

4、一些脱色树脂 (特别是弱碱性树脂) 宜在微酸性下工作。此时可通入稀盐酸，使树脂 pH值下降至6左右，再用水正洗，反洗各一次。

5、阳树脂再生：

通盐酸：在环境温度下，将4%的树脂床体积4倍的HCL通过树脂床，通过时间约2小时。
慢洗：以相同流速和；流向，通2倍树脂体积的除盐水。
快洗：以运行流速和流向，通除盐水至PH=5-6.树脂床备用。

6、阴树脂再生：
通氢氧化钠：在环境温度下，将浓度为4%的树脂体积4倍量的NaOH通过树脂床，通过时间约为2小时。
慢洗：以相同流速和；流向，通2倍树脂体积的除盐水。
快洗：以运行流速和流向，通除盐水至PH=8，树脂床备用
具体操作可根据树脂使用情况酌情增加酸碱的浓度和再生时间。

(5)大孔性离子交换树脂扩展阅读：

应用领域：

1）水处理

水处理领域离子交换树脂的需求量很大，约占离子交换树脂产量的90%，用于水中的各种阴阳离子的去除。目前，离子交换树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上，其次是原子能、半导体、电子工业等。

2）食品工业

离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。例如：高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后，再经水解反应，产生葡萄糖与果糖，而后经离子交换处理，可以生成高果糖浆。离子交换树脂在食品工业中的消耗量仅次于水处理。

3）制药行业

制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。链霉素的开发成功即是突出的例子。近年还在中药提成等方面有所研究。

4）合成化学和石油化学工业

在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱，同样可进行上述反应，且优点更多。如树脂可反复使用，产品容易分离，反应器不会被腐蚀，不污染环境，反应容易控制等。

甲基叔丁基醚（MTBE）的制备，就是用大孔型离子交换树脂作催化剂，由异丁烯与甲醇反应而成，代替了原有的可对环境造成严重污染的四乙基铅。

5）环境保护

离子交换树脂已应用在许多非常受关注的环境保护问题上。目前，许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质，这些可用树脂进行回收使用。如去除电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。

6）湿法冶金及其他

离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。

F. 凝胶型离子交换树脂和大孔型离子交换树脂的不同之处

大孔型树脂是复什么？

大孔型离子交换制树脂是一种大孔结构且带有官能团的网状结构的聚合物，孔径不会随着环境、温度的变化而变化，孔径一般在10nm左右，外观一般为不透明乳白色。

凝胶型树脂是什么？

凝胶型离子交换树脂是离子交换树脂的一种，是由纯单体混合物经缩合或聚合而成的，外观一般为透明的球型颗粒，凝胶树脂的结构为微孔状，凝胶型离子交换树脂可以分为强酸性、弱酸性、强碱性、弱碱性及螯合性五种。

大孔型树脂和凝胶型树脂有什么区别？

大孔型离子交换树脂是针对凝胶型离子交换树脂的缺点而研制的，大孔型离子交换树脂和凝胶型离子交换树脂的主要区别就是它们的孔径不一样，凝胶型离子交换树脂的孔径一般在3nm以下，在干的凝胶型离子交换树脂中，这些孔径就会消失，而大孔型离子交换树脂的孔径一般在10nm左右，这些孔径的大小不会因为环境的变化而改变。

凝胶型离子交换树脂在干态和非水系统中不能使用，而且在使用的过程中可能会发生“中毒”的现象，从而失去离子交换的能力，而大孔型离子交换树脂能够在在干态和非水系统中使用，而且不会发生“中毒”的现象，但是大孔型离子交换树脂具有交换容量较低，再生时酸碱用量大及价格较高等缺点。

G. 凝胶型离子交换树脂和大孔型离子交换树脂的不同之处

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由于制造工艺的不同，离子交换树脂内部形成不同的孔型结构。常见的产品有凝胶型树脂和大孔型树脂。
a）凝胶型树脂。这种树脂是均相高分子凝胶结构，所以统称凝胶型离子交换树脂。在它所形成的球体内部，由单体聚合成的链状大分子在交联剂的链接下，组成了空间结构。这种结构像排布错乱的蜂巢，存在着纵横交错的“巷道”，离子交换基团就分布在巷道的各个部位。由巷道所构成的空隙，并非我们想象的毛细孔，而是化学结构中的空隙，所以称为化学孔或凝胶孔。其孔径的大小与树脂的交联度和膨胀程度有关，交联度越大，孔径就越小。当树脂处于水合状态时，水分子链舒伸，链间距离增大，凝胶孔就扩大；树脂干燥失水时，凝胶孔就缩小。反离子的性质、溶液的浓度及pH值的变化都会引起凝胶孔径的改变。
凝胶孔的特点是孔径极小，平均孔径约1~2nm，而且大小不一，形状不规则。它只能通过直径很小的离子，直径较大的分子通过时，则容易堵塞孔道而影响树脂的交换能力。凝胶型树脂的缺点是抗氧化性和机械强度较差，特别是阴树脂易受有机物的污染。
b）大孔型树脂。这种树脂在制造过程中，由于加入了致孔剂，因而形成大量的毛细孔道，所以称为大孔树脂。在大孔树脂的球体中，高分子的凝胶骨架被毛细孔道分割成非均相凝胶结构，它同时存在着凝胶孔和毛细孔。其中毛细孔的体积一般为0.5mL（孔）/g（树脂）左右，孔径在20~200nm以上，比表面积从几m2/g到几百m2/g。由于这样的结构，大孔型树脂可以使直径较大的分子通行无阻，所以用它去除水中高分子有机物具有良好的效果。
大孔型树脂由于孔隙占据一定的空间，骨架的实体部分就相对减少，离子交换基团含量也相应减少，所以交换能力比凝胶型树脂低。大孔型树脂的吸附能力强，与交换的离子结合较牢固，不容易充分恢复其交换能力。但大孔树脂的抗氧化性能比较好，因为它的交联度较大，大分子不易降解。再者，大孔树脂具有较好的抗有机物污染性能，因为被树脂截留的有机物，易于在再生操作中，从树脂的孔眼中清除出去。

H. 离子交换树脂、大孔吸附树脂颗粒的破碎原因

离子交换树脂、大孔吸附树脂等产品其颗粒都是完整的球体。在使用过程中，少量的树脂因磨损、涨缩等原因发生破碎现象是正常的。这些破碎的树脂积在树脂层中会造成料液阻力的增大，影响设备的正常运行。为此，应在离子交换器的反洗过程中将它们除去。在树脂的贮存、运输和使用过程中，都可能造成树脂颗粒的破碎。主要原因有，1.冰冻，树脂颗粒内部含有大量的水分，在零度以下温度贮存或运输时，这些水分会结冰，体积膨胀，造成树脂颗粒的崩裂。2.干燥，树脂颗粒暴露在空气中，会逐渐失去其内部水分，树脂颗粒收缩变小。干树脂浸在水中时，它会迅速吸收水分，粒径胀大，从而造成树脂的裂球和破碎。3.渗透压的影响。正常运行状态下的树脂，树脂在长期的使用中，多次反复膨胀和收缩，也会造成树脂颗粒发生裂纹或破碎。4、制造质量差，树脂在制造过程中，工艺参数的不当，会造成部分或大量树脂颗粒发生裂球或破碎现象，表现为树脂颗粒的压碎强度低和磨后圆球率低。

1、阳树脂铁离子中毒及处理办法：

树脂遭受铁的污染以后，在一般的再生过程中不能除去，必须用盐酸进行清洗。

常用的清洗方法是用10%HCl溶液，在进行此方法前，必须检查交换器设备的耐腐蚀性能，否则须用加抑制剂的盐酸。

将相当于树脂床体积0.5倍的10%HCl溶液从树脂床顶部进入（要考虑到树脂床内的残余存水，保持HCl溶液的浓度），从树脂床底部疏出相当于床内残余存水的水量，将溶液搅拌，并与树脂接触12小时。疏出酸液，自上而下淋洗，然后反洗30分钟，除去疏松物质，再将树脂床再生后即可投运。

产品详情

I. 大孔吸附树脂和离子交换树脂的洗脱剂的使用有何不同

1、从孔结构方面来看，大孔离子交换树脂的比表面积要低，吸附树脂的孔结构发达，比表面积高。
2、从应用原理角度来看，吸附树脂主要是通过树脂内部的孔道进行物理吸附，高的比表面积提供高吸附量。大孔离子交换树脂主要是树脂上的可交换离子与溶液中的离子发生交换反应，大孔仅仅是使溶液及溶质易于渗透进入树脂（与凝胶树脂相比）。但是按照这样来讲，大孔离子交换树脂也有吸附有机物的功能，只是吸附量较低，没有应用价值而已。
3、从骨架结构上看，大孔离子交换树脂与吸附树脂并无区别，只是吸附树脂有的不带功能基团，因此其合成方法相似。带强极性官能团的吸附树脂与大孔离子交换树脂很难区分开。洗脱液的选择，常用甲醇，乙醇，丙酮，乙酸乙酯。先用适量水洗下蛋白质、鞣质、低聚糖、多糖等极性物质。再用低到高浓度的醇依次洗脱，一般70%乙醇洗脱皂苷。3%～5%碱液洗下黄酮、有机酸、酚类和氨基酸。10%酸洗下生物碱、氨基酸。丙酮洗下中性亲脂性成分。