什麼是離子交換樹脂:
離子交換樹脂作用環境中的水溶液中,含有的金屬陽離子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基團,在水中易生成H+離子)上的H+ 進行離子交換,使得溶液中的陽離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的H+交換到水中,(即為陽離子交換樹脂原理)。
水溶液中的陰離子(Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亞胺基(—NH2)等鹼性基團,在水中易生成OH-離子)上的OH-進行交換,水中陰離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的OH-交換到水中,(即為陰離子交換樹脂原理)。而H+與OH-相結合生成水,從而達到脫鹽的目的。
離子交換樹脂的作用:
用於水中的各種陰陽離子的去除。
離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的精造、生物製品等工業裝置上。
制葯工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。
在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。
目前,許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質,這些可用樹脂進行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子,回收電影製片廢液里的有用物質等。
離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。
2. 陰離子交換樹脂的原理
離子交換是帶電粒子或離子的可逆交換與相同電荷的交換。當存在於不溶性陰陽離子專交換樹脂基質上屬的離子有效地與周圍溶液中存在的類似電荷的離子交換位置時,會發生這種情況。
陰陽離子交換樹脂以這種方式起作用,因為它的官能團基本上是固定的離子,它們永久地結合在樹脂的聚合物基質中。這些帶電離子將容易與相反電荷的離子結合,這些離子通過施加抗衡離子溶液而被輸送。這些反離子將繼續與官能團結合,直至達到平衡。
混合離子交換器簡稱為混床。是指在一個交換容器當中,把陰陽離子交換樹脂按照一定的比例進行填裝,在混合均勻的狀態下,進行陰陽離子交換,從而去除水中的鹽分,達到出水的水質≥5MΩcm。去離子的目的是想將溶解在水當中的無機離子排除出去,與硬水通過軟化水設備軟化是一樣道理,也是利用離子交換樹脂的原理。使用兩種樹脂,陰陽離子樹脂。陽離子交換樹脂使用氫離子來交換陽離子,而陰離子交換使用氫氧根離子來交換陽離子,氫離子與氫氧根離子相互結合成為中性的水,具體的反應的方程式如下:
M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1
A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1
3. 弱鹼性陰離子交換樹脂對於亞硝酸鹽硝酸鹽還有磷酸鹽的交換效果如何對使用體系有沒有一個ph提高的影響
不知道抄您這是做廣告呢,襲還是真心提問,現回答如下:專業吸附硝酸鹽大孔陰樹脂是可以有效去除硝酸鹽和亞硝酸鹽的,我就借您的問題舉例說明我爭光除硝酸鹽樹脂D890的使用參數,呵呵,你可以當我做廣告,也當是回答如此專業問題的勞務費了:除硝酸鹽項目一般需要獲得以下幾個參數: 1、每小時處理水量 2、原水硝酸鹽濃度,有以N計,也有以NO3-計,一般以mg/L作為單位,一定要看清楚以什麼計,因為這會嚴重影響到最終硝酸鹽摩爾濃度的換算數據 3、樹脂運行線流速:10m/h 4、樹脂吸附硝酸鹽的工作交換容量:250mmol/L。有了以上的四個數據,你就可以放心採用D890去除硝酸鹽和亞硝酸鹽了。當然,如果濃度過高,要除到國家飲用水標准(10mg/L一下),可能會需要多級處理,或者與膜法相結合一起使用。但是單單採用膜法,去除硝酸鹽的持續性會有問題的。
4. 陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂的區別
區分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類,它們可分別與溶液中的陽離子和陰離子進行離子交換。陽離子樹脂又分為強酸性和弱酸性兩類,陰離子樹脂又分為強鹼性和弱鹼性兩類 (或再分出中強酸和中強鹼性類)。
離子交換樹脂對溶液中的不同離子有不同的親和力,對它們的吸附有選擇性。各種離子受樹脂交換吸附作用的強弱程度有一般的規律,但不同的樹脂可能略有差異。主要規律如下: (1) 對陽離子的吸附 高價離子通常被優先吸附,而低價離子的吸附較弱。在同價的同類離子中,直徑較大的離子的被吸附較強。一些陽離子被吸附的順序如下: Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+ (2) 對陰離子的吸附 強鹼性陰離子樹脂對無機酸根的吸附的一般順序為: SO42-> NO3- > Cl- > HCO3- > OH- 弱鹼性陰離子樹脂對陰離子的吸附的一般順序如下: OH-> 檸檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- >草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- >醋酸根- > HCO3- (3) 對有色物的吸附 糖液脫色常使用強鹼性陰離子樹脂,它對擬黑色素(還原糖與氨基酸反應產物)和還原糖的鹼性分解產物的吸附較強,而對焦糖色素的吸附較弱。這被認為是由於前兩者通常帶負電,而焦糖的電荷很弱。 通常,交聯度高的樹脂對離子的選擇性較強,大孔結構樹脂的選擇性小於凝膠型樹脂。這種選擇性在稀溶液中較大,在濃溶液中較小。
5. 簡述弱鹼性陰離子交換樹脂的特性。
答:OH型的
弱鹼性
陽離子交換樹脂
在水中
類似弱鹼,其分解中性鹽的能力很弱,專,其在中性
鹽溶屬液
中不能和
鹽類
反應,因此只能在
酸性
溶液中與SO42—、CL—、、NO3—等強酸根進行交換,對弱酸根HCO3—的吸著力很弱,對更弱的HSiO3—則不能吸著。
弱鹼性陽樹脂對OH—的親和力較大,很容易再生,可用強
鹼性
陰樹脂
的再生廢液進行再生。
弱鹼性陰樹脂的
交換容量
大,相當於強鹼性陰樹脂的3倍。由於弱鹼性陰樹脂的
交聯度
低、
孔隙
大,其
機械強度
比強鹼性陰樹脂的要低。但弱鹼性陰樹脂在
運行時
吸著的有機物,在再生時易被解吸出來。
鹽型的弱鹼性陰樹脂在水中具有水解能力。
6. d301型大孔弱鹼性苯乙烯系陰離子交換樹脂與處理及再生
大孔樹脂預處理:樹脂均殘留惰性溶劑,故使用前根據應用需要,必須進回行不同深度預處理,在提取器內答,加入高於樹脂層10-20厘米的乙醇浸泡3—4小時,然後放凈洗滌液,為一次提取過程。用同樣方法反復洗至出口洗滌液在試管中加3倍量水不顯渾濁為止,後用清水充分淋洗至無明顯乙醇氣味,即可進行一般使用。
樹脂強化再生處理:當樹脂正常使用一定周期後,吸附能力降低或受急性嚴重污染時,需要強化再生處理,其方法是加入高於樹脂層10-20厘米的3-5%鹽酸溶液浸泡2—4小時後,用同樣濃度5-7倍體積量鹽酸溶液淋洗,再用純水充分淋洗,直至出口洗滌液PH值呈中性,然後以5%氫氧化鈉溶液按以上方法浸泡2-4小時,並用同樣方法淋洗至通完5-7倍體積量氫氧化鈉溶液,再用水充分淋洗直至出水PH值呈中性,即可再次投入使用。樹脂強化再生需根據污染程度,酌情加減酸、鹼濃度及用量,還需按應用實際摸索再生規律,總結經驗,設計最佳再生工藝,延長樹脂的使用壽命。
7. 陰陽離子交換樹脂的工作原理
離子交換樹脂原理即是離子交換樹把溶液中的鹽分脫離出來的過程:
離子交換樹脂作用環境中的水溶液中,含有的金屬陽離子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基團,在水中易生成H+離子)上的H+進行離子交換,使得溶液中的陽離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的H+交換到水中,(即為陽離子交換樹脂原理)。
水溶液中的陰離子(Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亞胺基(—NH2)等鹼性基團,在水中易生成OH-離子)上的OH-進行交換,水中陰離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的OH-交換到水中,(即為陰離子交換樹脂原理)。而H+與OH-相結合生成水,從而達到脫鹽的目的。
(7)弱鹼性陽離子交換樹脂擴展閱讀:
離子交換樹脂使用方法:
1、預選。離子交換樹脂的粒度一般控制在20-35目,有些可達到50目,因此在使用前要先乾燥,粉碎,過篩,通常乾燥時在烘箱中進行,亦可在裝有五氧化二磷、氧化鈣或者濃硫酸的乾燥器中進行,粉碎時不要分得過細,否則影響實驗收率。
2、預處理。強鹼性離子交換樹脂應先用20倍樹脂體積的4%氫氧化鈉水溶液處理,然後用10倍體積的水洗,再用10倍量4%鹽酸處理,最後用蒸餾水洗至中性,然後將氯型轉化成OH型,再轉化成氯型,最後用10倍4%氫氧化鈉水溶液處理。弱鹼性離子交換樹脂處理時只需用10倍量蒸餾水洗即可,不必洗至中性。
3、裝柱。將處理好的樹脂至於燒杯中,加水充分攪拌除掉氣泡,靜置幾分鍾待樹脂大部分沉降後,傾去上層泥狀顆粒;反復操作直至上層液澄清後,即可裝柱。注意要在柱子底部放1cm後的玻璃絲,用玻璃棒將其壓平,將樹脂倒入柱子中,還要注意防止氣泡產生。
4、樹脂交換。將樣品配製成一定濃度的水溶液,以適當流速通過柱子,亦可將樣品溶液反復通過柱子,直到成分交換完全。用顯色法檢驗成分是否交換徹底。
5、樹脂洗脫。注意親和力弱的成分先被洗下來,常用的離子交換樹脂洗脫劑有強酸、強鹼、鹽類、不同pH緩沖溶液、有機溶液等,可選擇梯度洗脫或者單一濃度洗脫。
6、樹脂再生。
8. 弱陰離子交換樹脂和強陰離子交換樹脂的區別
弱陰離子交換樹脂和強陰離子交換樹脂的區別
弱陰離子交換樹脂和強陰離子交換樹脂的區別可從以下三方面來分析:
1.弱陰樹脂抗有機物污染能力明顯高於強陰樹脂,並且復甦能力也很不錯,所以一般原水採用地表水,有機物含量較高的工況中,會選用強陽床+弱陰床+強陰床+混床的設計,也會有陽雙室浮窗+陰雙室浮床的強弱型聯合工藝等,當然,丙烯酸強陰樹脂213擁有非常高的抗有機物特性,並且工作交換容量比常規強陰樹脂201x7高30-50%,這也是森納特樹脂的一個拳頭產品;
2.工作交換容量區別,弱陰樹脂的工作交換容量是強陰樹脂的兩倍以上;
3.弱陰樹脂能交換強酸根陰離子(比如硫酸根離子,氯根離子),但很難交換弱酸根陰離子(比如硅酸根離子);而強陰樹脂都能去除;
9. 弱酸性或弱鹼性的離子交換樹脂為什麼不能分解中性鹽
弱型樹脂指弱酸性陽離子交換樹脂和弱鹼性陰離子交換樹脂。它們不能進行中性鹽分解專反應,這屬是因為弱酸性樹脂只能在pH>4時進行交換反應;弱鹼性樹脂只能在pH<7時才能進行交換反應,而中性鹽分解反應則將生成強酸或強鹼之緣故。