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详解离子交换树脂的命名与类型

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详解离子交换树脂的命名与类型



离子(ion)交换树脂是一种在水处理(processing)领域(domain)、食品工业、制药、石油(petroleum)化学(Chemistry)领域、环境(environment)保护领域都有着非常广泛(extensive)的应用(application)的一种化学产品(Product),其外形呈颗粒状。阳离子交换树脂离子交换法(ion exchange process)是液相中的离子和固相中离子间所进行的一种可逆性化学反应,当液相中的某些离子较为离子交换固体所喜好时,便会被离子交换固体吸附,为维持水溶液的电中性,所以离子交换固体必须释出等价离子回溶液中。阴离子交换树脂离子交换树脂含有一定水份,不宜露天存放,储运过程中应保持湿润,以免风干脱水,使树脂破碎,如贮存过程中树脂脱水了,应先用浓食盐水(25%)浸泡,再逐渐稀释,不得直接放入水中,以免树脂急剧膨胀而破碎。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。离子交换树脂一般呈现多孔状或颗粒状,其大小约为0.5~1.0mm。阴离子交换树脂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。离子交换树脂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。
离子交换树脂的命名方式体现差异,主要是以下原因。通常离子交换树脂在命名时都是以产品分类+骨架差异+基因(交联剂)差异来命名的。
其中第一位数字代表产品的分类,第二位数字代表骨架的差异,第三位数字为顺序号用以区别基因、交联剂等的差异。树脂型号中的
  一、二位数字的意义如下表:代号0123456分类名称强酸(Acerbity)性弱酸性强碱(Alkali)性弱碱性(alkaline)螫合性两性氧化(oxidation)还原性骨架名称苯乙烯系丙烯酸系醋酸系环氧系乙烯吡啶系脲醛系氯乙烯系。大孔树脂通常还要在前面加大写的字母D,凝胶(gelate)树脂则是使用(use)X号标在最后连接数字用于显示其交联度,比如说D011X7,表示的就是交联度为7的大孔强酸性丙烯酸系阳离子交换树脂。
根据类型进行离子树脂的划分
离子交换树脂由于其应用的广泛性,现已被越来越多的厂家所熟知,本文将为想要进一步了解本产品的您进行一下离子交换树脂分类的先容。
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(róng yè)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(reaction)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(medicine)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。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(C)氢(Hydrogen)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)。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。 它的离解性很强,在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。
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)-NH
  R、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(Condition)下是将溶液中的整个其他酸分子(Molecule)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。离子树脂的转型以上是树脂的四种基本类型。在实际使用上,常将这些树脂转变为其他离子型式运行(Windows),以适应各种需要。
例如常将强酸性阳离子树脂与NaCl作用,转变为钠型树脂再使用。工作时钠型树脂放出Na+与溶液中的Ca2+、Mg2+等阳离子交换吸附,除去这些离子。反应时没有放出H+,可避免溶液pH下降(descend)和由此产生的副作用(如蔗糖转化和设备(shèbèi)腐蚀(释义:指腐烂、消失、侵蚀等)等)。
这种树脂以钠型运行使用后,可用盐水再生(不用强酸)。又如阴离子树脂可转变为氯型再使用,工作时放出Cl-而吸附交换其他阴离子,它的再生只需用食盐水溶液。氯型树脂也可转变为碳酸氢型(HCO3-)运行。强酸性树脂及强碱性树脂在转变为钠型和氯型后,就不再具有强酸性及强碱性,但它们仍然有这些树脂的其他典型性能(xìng néng),如离解性强和工作的pH范围(fàn wéi)宽广等。
离子交换树脂企业作为专业(Specialty)进行各类型离子交换树脂产品的生产与销售(Sales),对各类型树脂都有一定的了解,如果您想了解更多相关信息均可来我企业进行电话咨询或留言。


 

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