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4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)-NHR、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下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。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。
离子交换树脂是一类带有功能基的网状结构的高分子化合物,它由不溶性的三维空间网状骨架、连接在骨架上的功能基团和功能基团上带有相反电荷的可交换离子三部分构成。 MB20树脂上海纯超环保免费咨询。北京厂家供应MB20树脂供货商
3、离子交换树脂的物理结构
离子树脂常分为凝胶型和大孔型两类。
凝胶型树脂的高分子骨架,在干燥的情况下内部没有毛细孔。它在吸水时润胀,在大分子链节间形成很微细的孔隙,通常称为显微孔(micro-pore)。湿润树脂的平均孔径为2~4nm(2×10-6 ~4×10-6mm)。
这类树脂较适合用于吸附无机离子,它们的直径较小,一般为0.3~0.6nm。这类树脂不能吸附大分子有机物质,因后者的尺寸较大,如蛋白质分子直径为5~20nm,不能进入这类树脂的显微孔隙中。
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离子交换树脂的工作原理
在离子交换过程中,水中的阳离子(如Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)与阳离子交换树脂上的H+ 进行交换,水中阳离子被转移到树脂上,而树脂上的H+交换到水中。 水中的阴离子(如Cl-、HCO3-等)与阴离子交换树脂上的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。而H+ 与OH- 相结合生成水,从而达到脱盐的目的。
离子交换机理:化学吸附
历程:
与液固相反应的历程类似,
①溶液内离子扩散至树脂表面,
②由表面扩散到树脂内部,
③离子交换,
④被交换的离子从树脂内部扩散至表面,
⑤被交换的离子再扩散至溶液中,
控制步骤为内扩散。
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1、 定义
离子交换树脂是一类带有功能基的网状结构的高分子化合物:
● 不溶性的三维空间网状骨架
● 连接在骨架上的功能基团
● 功能集团上带有相反电荷的可交换离子
2、 分类
● 按母体材质分为:无机和有机
● 按结构特征分为:大孔、等孔、凝胶型
● 按化学活性基团性质(交换基或官能团):阳离子交换树脂(弱酸性、强酸性)、阴离子交换树脂(弱碱性、强碱性)。
实际使用上,常将这些树脂转变为其他离子形式运行,以适应各种需要。例如常将强酸性阳离子树脂与氯化钠作用,转变成钠型树脂再使用。工作时,钠型树脂放出钠离子,与溶液中的钙离子、镁离子等阳离子交换吸附,除去这些离子。反应式没有放出氢离子,可避免容易PH下降和由此产生的副作用,如设备腐蚀。
● 按基体种类分为:苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。
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4.3 选择吸附顺序
根据以上影响交换速度的因素,可以推断:
1)在常温、稀溶液中离子价数越高,与固定离子的静电引力越大,越优先交换。
Cr3+ > Ca2+ > Na+ PO43 -> SO42-> Cl-
2)稀溶液中,同价离子原子序数越大,与固定离子的静电引力越大;稀土元素相反。
K+ > Na+> H+
3)在高浓度的溶液中,由于离子的水化作用不充分,水合离子的半径接近离子半径,原子序数越大,离子半径增大,离子表面电荷密度相对减小,与固定离子的静电引力越小。
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