氫型離子交換樹脂與什麼反應

1. 氫型陽離子交換樹脂的主要反應可表示二；2HR+M2+

氫型陽離子交換樹脂的主要反應可用下式表示：2R — H ＋ M2＋ MR2 ＋ 2H＋

2. 強酸性陽離子交換樹脂的氫型與鈉型有什麼區別么

一、氫型陽離子交換樹脂是什麼?氫型陽離子交換樹脂（有時簡稱「氫型樹脂」）是一種人造有機聚合物產品。最常用的原料是：苯乙烯或丙烯酸（酯），先經過聚合反應生成具有三度空間立體網狀結構的聚合物骨架（樹脂母體），再於骨架上導入不同的「化學活性基」而成。由於它的活性基，如磺酸基（-SO3H）、羧基（-COOH）等，都含有活性氫離子，可在水中解離出來，用於與其它陽離子進行交換，所以特別在陽離子樹脂名稱之前再冠上「氫型」兩字，以與同一系統的「鈉型」種類有所區別。不過「鈉型」可以利用強酸處理成為「氫型」，「氫型」也可以用「氫氧化鈉」溶液處理成為「鈉型」，即兩型樹脂實際上可以互相轉換。氫型陽離子交換樹脂不溶於水和一般溶劑。和其它離子交換樹脂一般，常被製成顆粒狀，外觀看起來有些像魚卵，粒徑大約在0.3
~
1.2
mm之間，但大部分在0.4
~
0.6
mm范圍內。化學性質相當安定，摸起來硬而有彈性，機械強度也足夠承受相當壓力，顏色由白色至近乎黑色都有，顏色淺時呈透明狀，深時呈半透明狀，都有光鮮亮麗的樹脂光澤。氫型陽離子交換樹脂最常應用的地方，就是硬水的軟化，即讓硬水流過樹脂層，把硬水中的「硬度離子」，如鈣、鎂等離子吸收在樹脂中，就變成不帶硬度離子的軟水了，這也是陽離子交換樹脂最初被製造的主要目的，但它在工業上應用沒有「鈉型」來的多，因為在軟化過程中，它會直接釋出氫離子，使水質呈酸性，可能會因此腐蝕相關金屬設備。依需要的不同，它也可以應用到水質預處理工藝中，用作軟化水質及降低pH值之用。
二、種類
樹脂主要性質和類別之差異，在於它們的化學活性基種類之不同，因此氫型陽離子交換樹脂可依活性基（一種官能基）種類不同，分成兩種：強酸性陽離子交換樹脂（strong-
acid
anion
exchange
resin）和弱酸性陽離子交換樹脂（weak
-
acid
anion
exchange
resin）。強酸性陽離子交換樹脂系因它的活性氫離子在水中很容易解離而得名，其骨架均為聚苯乙烯系統，主要產品是「磺酸型」強酸性陽離易解離而得名，骨架均為聚丙烯酸系統，主要產品是「羧酸型」弱酸性陽離子交換樹脂，通常顏色較?白色或淡黃色球狀子交換樹脂，通常顏色較深，棕黃色至綜色球狀顆粒，以綜色最常見；反之，弱酸性陽離子交換樹脂則是因它的活性氫離子在水中比較不容顆粒，以淡黃色最常見。如果用化學反應來表示這兩種樹脂的差異性，我們可以描述如下(R代表樹脂母體)：
強酸性：
R-SO3H
→
R-SO3-
＋
H+
（H+容易解離，在水中呈強酸性）弱酸性：
R-COOH
→
R-COO-
＋
H+
（H+不易解離，在水中呈弱酸性）
由於強酸性陽離子交換樹脂的解離能力很強，所以在任何酸性或鹼性溶液中均能解離和產生離子交換作用，其作用pH范圍介於1~14。反之，弱酸性陽離子交換樹脂的解離能力很弱，只能在弱酸性至鹼性溶液中解離和產生離子交換作用，其作用pH范圍僅介於5~14。

3. 陽離子交換樹脂的工作原理是怎麼樣的

陽離子交換樹脂吸附交換原理

強酸性陽離子樹脂

這類樹脂含有大量的強酸性基團，如磺酸基－SO3H，容易在溶液中離解出H+，故呈強酸性。樹脂離解後，本體所含的負電基團，如SO3－，能吸附結合溶液中的其他陽離子。這兩個反應使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強，在酸性或鹼性溶液中均能離解和產生離子交換作用。

樹脂在使用一段時間後，要進行再生處理，即用化學葯品使離子交換反應以相反方向進行，使樹脂的官能基團回復原來狀態，以供再次使用。如上述的陽離子樹脂是用強酸進行再生處理，此時樹脂放出被吸附的陽離子，再與H+結合而恢復原來的組成。

弱酸性陽離子樹脂

這類樹脂含弱酸性基團，如羧基－COOH，能在水中離解出H+ 而呈酸性。樹脂離解後餘下的負電基團，如R-COO－(R為碳氫基團)，能與溶液中的其他陽離子吸附結合，從而產生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱，在低pH下難以離解和進行離子交換，只能在鹼性、中性或微酸性溶液中(如pH5～14)起作用。這類樹脂亦是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生)。

其實陽離子交換樹脂在我們實際使用過程中，一般都是將樹脂變味其他離子形式進行運行，以滿足各種場景使用需求。例如經常會將強酸性的陽離子交換樹脂和NaCl一起轉變為鈉型的樹脂後再投入使用，當樹脂置換過程中就會放出Na+與溶液中的Ca2+、Mg2+等陽離子交換吸附，除去這些離子。反應時沒有放出H+，可避免溶液pH下降和由此產生的副作用(如蔗糖轉化和設備腐蝕等)。

而且這類樹脂以鈉型狀態運行使用後，可直接用鹽水對樹脂進行再生(不用強酸)。

4. 離子交換樹脂的原理

離子交換樹脂是由空間網狀結構骨架（即母體）與附屬在骨架上的許多活性內基團所構成的容不溶性高分子化合物。活性基團遇水電離，分成二部分：（1）固定部分，仍與骨架牢固結合，不能自由移動，構成固定離子；（2）活動部分，能在一定空間內自由移動，並與其周圍溶液中的其他同性離子進行交換反應，稱為可交換離子或反離子。以強酸性陽離子交換樹脂為例，可寫成R-SO3-H+，其中R代表樹脂母體即網狀結構部分，-SO3- 代表活性基團的固定離子，H+為活性基團的可交換離子。有時更簡單地寫成R-H+。離子交換通過不溶性的電解質（樹脂）與溶液中的另一種電解質進行化學反應。這一反應可以是中和反應、中性鹽分解或復分解反應。譬如中和反應：
R-H+ + NaOH= RNa+H2O 利用這個反應可以去除水的鹼度。

5. 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。

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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。

6. 處理較硬的水常用陽離子和離子交換樹脂的活性基團是什麼

如果你只想去除原水中的硬度，那麼採用鈉型陽樹脂即可，工作原理如下
Na型強酸性陽樹脂與原水中硬度(即Ca2+、Mg2+離子)的交換反應為:
Ca2+
+
2RNa
→
R2Ca
+
2Na+
Mg2+
+
2RNa
→
R2Mg
+
2Na+
如果你要制備一級除鹽水，那麼應該採用氫型陽樹脂和氫氧型陰樹脂
1.1
氫型陽樹脂的交換反應(陽床交換反應)
H型強酸性陽樹脂與原水中陽離子的交換反應為:
Ca2+
+
2RH
→
R2Ca
+
2H+
Mg2+
+
2RH
→
R2Mg
+
2H+
Na+
+
RH
→
RNa
+
H+
1.2
氫氧型陰樹脂的交換反應(陰床交換反應)
OH型強鹼性陰樹脂與原水中陰離子的交換反應為:
Cl-
+
ROH
→
RCl
+
OH-
HSO4-
+
ROH
→
RHSO4
+
OH-
SO42-
+
2ROH
→
R2SO4
+
2OH-
HCO3-
+
ROH
→
RHCO3
+
OH-
HSiO3-
+
ROH
→
RHSiO3
+
OH-
OH型弱鹼性陰樹脂的交換反應為:
H+
+
Cl-
+
RNHOH
→
RNHCl
+
H2O
H+
+
HSO4-
+
2RNHOH
→
(RNH)2SO4
+
2H2O
2H+
+
SO42-
+
2RNHOH
→
(RNH)2SO4
+
2H2O
經過上述交換反應，水中的陽離子和陰離子各自與H型陽樹脂和OH型陰樹脂反應，分別形成H+和OH-，並結合成水，其反應如下:
H+
+
OH-
→
H2O
在陽離子交換後，水中大量存在的H+和HCO3-結合生成難解離的H2CO3。它可以通過和強鹼性陰離子交換生成H2O，也可以用真空脫碳器除去。和前者相比，後者具有操作簡單、節約運行費用的優點，因此在化學除鹽系統中，一般均設有脫碳器。

7. 氫離子交換樹脂交換陽離子之後溶液氫離子不就是增加嗎

KH值是衡量水中碳酸氫來根離子濃度源的指標，碳酸氫根離子濃度越高，則KH值也就越大。那麼氫離子交換樹脂與水溶液中的鈣鎂鈉鉀等金屬陽離子發生交換反應，釋放出氫離子，這個氫離子會與碳酸氫根結合，這也是為什麼在陽離子交換器與陰離子交換器之間，會放置一台脫碳器，因為氫離子會與碳酸氫根結合形成碳酸，脫碳器可以將碳酸脫去二氧化碳後剩餘的就生成了水。
所以氫離子交換樹脂是會影響KH值的。

8. 水處理用離子交換樹脂有什麼作用

水處理特種離子交換樹脂分為陽離子樹脂和陰離子樹脂,陽離子樹脂又細回分為鈉型和氫型，在水答溶液中能離解出某些陽離子(如H+或Na+)，鈉型樹脂將水中的鈣鎂離子交換成鈉離子，使水變軟；氫型樹脂是將水中的鈣鎂離子交換成氫離子使水軟化，陰離子樹脂中含被可置換的氫氧根離子，水溶液中能離解出陰離子(如OH－或Cl－)，能與水中的酸根離子交換.即樹脂中的離子與溶液中的離子互相交換，從而將溶液中的離子分離出來。同時使用陰離子樹脂和氫型陽離子樹脂可以將水變為純凈水。水處理領域離子交換樹脂的需求量很大，約占離子交換樹脂產量的90%，用於水中的各種陰陽離子的去除。使水質雜質與有益成分分離