三菱强碱离子交换树脂催化

① 什么叫做离子交换树脂的再生

1. 离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基团。一般情况下，常规的钠离子交版换树脂带有大量的权钠离子。当水中的钙镁离子含量高时，离子交换树脂可以释放出钠离子，功能基团与钙镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量降低，水的硬度下降。硬水就变为软水，这是软化水设备的工作过程。
   
   2.当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后，树脂的软化能力下降，可以用氯化钠溶液流过树脂，此时溶液中的钠离子含量高，功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就恢复了交换能力，这个过程叫做“再生”。

② 变色阴阳离子交换树脂

变色阴阳离子交换树脂详解

变色阴阳离子交换树脂是通过特殊工艺将指示剂引入凝胶型阴、阳离子交换树脂中，使其在不同离子型态下发生鲜明的颜色变化，从而方便用户对树脂的失效状态进行直观判断的一种特殊树脂。

一、变色强酸阳离子交换树脂

变色强酸阳离子交换树脂的出厂型态为H型，此时树脂呈现黄绿色。当树脂与水中的Ca2?、Mg2?等阳离子接触时，这些阳离子会与树脂上的H?离子发生交换，结合到树脂分子骨架上，而H?离子则进入水相环境。由于树脂骨架官能团上H?的流失，在指示剂的作用下，树脂的颜色会由黄绿色变为玫红色，表示树脂已失效。此时，需用酸对树脂进行再生处理，酸中的H?离子会将树脂上结合的Ca2?、Mg2?等阳离子置换下来，树脂恢复为H型状态，颜色也恢复为黄绿色。

三、变色树脂的主要应用

1. 作为混床树脂使用

变色阴、阳离子交换树脂可以按照一定的比例混合后作为混床树脂使用。相比常规混床树脂，变色混床树脂能够更直观地反映树脂的失效状态，方便用户及时对树脂进行再生处理，从而保证系统对水质的处理效果，确保出水品质。代表产品如Seplite? MB10IND/MB20IND/MB30IND等。

1. 作为指示剂配合氢电导率仪用于热力发电厂对汽水指标的检测

变色强酸阳离子交换树脂在热力发电厂的汽水循环系统中有着重要应用。将变色强酸阳离子交换树脂柱装于氢电导率仪之前，水样通过离子交换柱后能将凝水中的游离氨除去，并将水中的全部阳离子转化成导电度更高的氢离子，从而提高仪表对水中离子监测的灵敏度。同时，树脂失效后所呈现的鲜明颜色变化，也便于操作人员及时了解树脂失效状态，对水质情况做出相对正确的判断，提高机组运行的安全保障。代表产品如Seplite? 50IND等。

综上所述，变色阴阳离子交换树脂以其独特的颜色变化功能，在离子交换领域具有广泛的应用前景和重要的实用价值。

③ 阴离子交换树脂具体分类

离子交换树脂因其交换能力的不同特性，可以被细分为几个类别：

1. 强碱型阴离子交换树脂：这类树脂的主要特点是含有强反应基，如四面体铵盐官能基-N+(CH3)3。在氢氧形式下，其可以快速释放氢氧离子进行交换。它们能与所有阴离子进行交换，用于去除杂质。其强碱性来源于季胺基（四级胺基）-NR3OH，能在水中离解出OH-，显现出强碱性。正电基团与溶液中的阴离子结合，产生阴离子交换作用。这类树脂的离解性强大，适用于各种pH环境，再生通常使用强碱如NaOH。

2. 弱碱型阴离子交换树脂：含有弱碱性基团，如伯胺基-NH2、仲胺基-NHR或叔胺基-NR2，它们在水中释放出OH-，呈现弱碱性。它们通常吸附整个其他酸分子，工作条件通常为中性或酸性（pH1~9），再生使用Na2CO3或NH4OH。

关于阴离子的吸附顺序，强碱性阴离子树脂的吸附优先级是：SO42- > NO3- > Cl- > HCO3- > OH-，而弱碱性树脂的吸附顺序则为：OH- > 柠檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- > 草酸根2- > PO43- > NO2- > Cl- > 醋酸根- > HCO3-。

离子交换树脂一般呈现多孔状或颗粒状，其大小约为0.1~1mm，其离子交换能力依其交换能力特征可分：强碱型阴离子交换树脂、弱碱型阴离子交换树脂、对阴离子的吸附。

④ 离子交换树脂再生方式有哪些

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离子交换来树脂再生方式源有哪些？
离子交换剂失效后通过再生来恢复离子交换能力，常用再生方式有顺流再生与逆流再生。
(一)顺流再生
顺流再生时原水与再生液流过交换剂层的方向相同。因此在再生液流过交换剂层时首先接触到的是交换剂层上部完全失效的已包含上部交换剂层被置换出来的离子，影响交换剂层下部的再主度(再生度指离子交换剂层中已再生离子量与全部交换容量的比值)，造成处理水质降低、再生剂耗量增加。顺流再生离子交换设备简单，工作可靠，但受原水水质组分影响大，再生效果换容量不能得到充分利用。而再生后，下部再生度最低，为了提高出水质量和工作交换容量，必须增加再生剂的耗量。
(二)逆流再生
原水从交换器上部进人与再生液的方向相反，逆流再生(也称对流再生)过程中交换剂层的离子分布状态
1.逆流再生的优点
与顺流再生比较，采用逆流再生提高了再生剂利用率，降低再生剂耗量30%-50%提高出水质量;降低清洗水耗量30%~50%降低再生废液排放量与排放浓度，排放再生废液中酸、碱浓度小于1%，图3-7为氢离子交换逆流再生废液流出曲线。

⑤ 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。

(5)三菱强碱离子交换树脂催化扩展阅读：

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。

⑥ 各类离子交换树脂的再生方法

1. 针对大孔吸附树脂的简单再生方法，可使用不同浓度的溶剂按照极性从大到小进行剃度洗脱，接着用2到3倍的稀酸或稀碱溶液浸泡洗脱，最后用水洗至pH值中性后即可重新使用。
2. 钠型强酸性阳树脂的再生可使用10%的NaCl溶液，其用量应为树脂交换容量的两倍。对于氢型强酸性树脂，再生时应避免硫酸与树脂吸附的钙离子反应生成硫酸钙沉淀，因此建议先通入1到2%的稀硫酸。
3. 氯型强碱性树脂主要使用NaCl溶液进行再生，加入少量碱有助于将树脂吸附的色素和有机物溶解洗出。通常使用的碱盐液含10%的NaCl和0.2%的NaOH，每升树脂用量为150到200克NaCl及3到4克NaOH。OH型强碱阴树脂则使用4%的NaOH溶液进行再生。
4. 某些脱色树脂（特别是弱碱性树脂）在微酸性条件下效果更佳。此时，可通过通入稀盐酸使树脂pH值降至约6，随后进行水和正洗、反洗各一次。
5. 阳树脂的再生过程包括：首先通入盐酸，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；接着进行慢洗，以相同流速和流向，通2倍树脂体积的除盐水；最后进行快洗，以运行流速和流向，通除盐水至pH=5-6，树脂床即可备用。
6. 阴树脂的再生过程包括：首先通入氢氧化钠，在环境温度下，将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；接着进行慢洗，以相同流速和流向，通2倍树脂体积的除盐水；最后进行快洗，以运行流速和流向，通除盐水至pH=8，树脂床即可备用。具体操作可根据树脂使用情况适当增加酸碱的浓度和再生时间。
(6)三菱强碱离子交换树脂催化扩展阅读：
1）在水处理领域，离子交换树脂的需求量占离子交换树脂产量的90%，主要应用于水中各种阴阳离子的去除。在火力发电厂的纯水处理中，离子交换树脂的消耗量最大，其次是在原子能、半导体、电子工业等领域。
2）在食品工业中，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，在制造高果糖浆的过程中，通过离子交换处理可以从玉米淀粉中提取出高果糖浆。
3）在制药行业，离子交换树脂对新一代抗菌素的开发及现有抗菌素质量的改进具有重要意义。例如，链霉素的开发就是一例。
4）在合成化学和石油化学工业中，离子交换树脂可作为酸和碱的催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应，具有可反复使用、产品易分离、不腐蚀反应器、不污染环境、反应易控制等优点。
5）在环境保护方面，离子交换树脂已广泛应用于许多受关注的环境问题。例如，从电镀废液中回收金属离子，从电影制片废液中回收有用物质等。
6）在湿法冶金及其他领域，离子交换树脂可用于从贫铀矿中分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。