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强酸性离子交换树脂的深入研究

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强酸性离子交换树脂的深入研究

  强酸(Acerbity)性离子交换树脂的深入研究   一:强酸性离子交换树脂先容(Introduction):   强酸性离子交换树脂是什么?强酸性离子交换树脂是一种人造有机聚合物(高分子化合物)产品。阴离子交换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。最常用的原料是:苯乙烯或丙烯酸(Acrylic acid)(酯),先经过聚合反应生成具有三度空间(kōng jiān)立体网状结构的聚合物骨架(树脂母体),再于骨架上导入不同的「化学活性基」而成。由于它的活性基,如磺酸基(-SO3H)、羧基(-COOH)等,都含有活性氢(Hydrogen)离子,可在水中解离出来,用于与其它阳离子进行交换,所以特别在阳离子树脂名称之前再冠上「氢型」两字,以与同一系统的「钠型」种类有所区别。不过「钠型」可以利用强酸处理(chǔ lǐ)成为「氢型」,「氢型」也可以用「氢氧化(oxidation)钠」溶液处理成为「钠型」,即两型树脂实际上可以互相转换(conversion)。氢型阳 强酸性离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。和其它离子交换树脂一般,常被制成颗粒状,外观看起来有些像鱼卵,粒径大约在0.3 ~ 1.2 mm之间,但大部分在0.4 ~ 0.6 mm范围内。化学性质相当安定,摸起来硬而有弹性,机械(machinery)强度也足够承受相当压力,颜色由白色至近乎黑色都有,颜色浅时呈透明(Transparent)状,深时呈半透明状,都有光鲜亮丽的树脂光泽。 强酸性离子交换树脂最常应用的地方,就是硬水的软化,即让硬水流过树脂层,把硬水中的「硬度(Hardness)离子」,如钙(Ca)、镁等离子吸取(xī shōu)在树脂中,就变成不带硬度离子的软水了,这也是阳离子交换树脂最初被制造的主要目的,但它在工业上应用没有「钠型」来的多,因为在软化过程中,它会直接释出氢离子,使水质(water quality)呈酸性,可能会因此腐蚀相关金属设备(shèbèi)。依需要的不同,它也可以应用到水质预处理工艺中,用作软化水质及降低(reduce)pH值之用。   

  二、种类(Species)  强酸性离子交换树脂主要性质和类别之差异,在于它们的化学活性基种类之不同,因此氢型阳离子交换树脂可依活性基(一种官能基)种类不同,分成两种: 强酸性离子交换树脂和弱酸性阳离子交换树脂。阴离子交换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。阳离子交换树脂,是一种化学物质,主要用于制造精糖和高级食用糖浆的提纯。 强酸性离子交换树脂系因它的活性氢离子(氢的核素氕可以看作质子)在水中很容易解离而得名,其骨架均为聚苯乙烯系统(system),主要产品是「磺酸型」强酸性阳离易解离而得名,骨架均为聚丙烯酸(Acrylic acid)系统,主要产品是「羧酸型」弱酸性阳离子交换树脂,通常颜色较?白色或淡黄色球状子交换树脂,通常颜色较深,棕黄色至综色球状颗粒,以综色最常见;反之,弱酸性阳离子交换树脂则是因它的活性氢离子在水中比较不容颗粒,以淡黄色最常见。如果用化学反应来表示这两种树脂的差异性,大家可以描述如下(R代表树脂母体): 强酸性: R-SO3H → R-SO3- + H+ (H+容易解离,在水中呈强酸性)弱酸性: R-COOH → R-COO- + H+ (H+不易解离,在水中呈弱酸性) 由于强酸性阳离子交换树脂的解离能力很强,所以在任何酸性或碱性(alkaline)溶液中均能解离和产生离子交换作用,其作用pH范围介于1~14。反之,弱酸性阳离子交换树脂的解离能力很弱,只能在弱酸性至碱性溶液中解离和产生离子交换作用,其作用pH范围仅介于5~14。san:用途:   三: 强酸性离子交换树脂用途:   主要应用(application)于硬水软化(ruǎn huà)、脱盐水(Salt water)、纯水和高纯水的制备,也用于湿法冶金、稀有元素分离(separation)、分离和提取氨基酸、制糖、制药、味精行业(Industry),以及作为催化剂和脱水剂。   四: 强酸性离子交换树脂包装(packaging)及贮运:   本产品用内衬塑料袋的编织袋包装,每袋25kg,也可根据需求用塑料桶或其它容器包装,本品为非危险(danger)品。贮运温度5-40℃,严禁(yán jìn)脱水、曝晒。 

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