什麼是離子交換樹脂?
離子交換是一種可逆的化學反應,其中從溶液中除去溶解的離子並用相同或類似電荷的其他離子替換。離子交換樹脂本身不是化學反應物,而是促進離子交換反應的物理介質。樹脂本身由形成烴網路的有機聚合物組成。整個聚合物基質是離子交換位點,其中帶正電離子(陽離子)或帶負電離子(陰離子)的所謂「官能團」固定在聚合物網路上。這些官能團容易吸引相反電荷的離子。
離子交換樹脂基質通過在稱為聚合的過程中使烴鏈彼此交聯而形成。交聯使樹脂聚合物具有更強,更有彈性的結構和更大的容量(按體積計)。雖然大多數IX樹脂的化學組成是聚苯乙烯,但某些類型是由丙烯酸(丙烯腈或丙烯酸甲酯)製造的。然後樹脂聚合物經歷一種或多種化學處理以將官能團結合到位於整個基質中的離子交換位點。這些官能團賦予離子交換樹脂其分離能力,並且從一種樹脂到下一種樹脂會有很大差異。最常見的成分包括:
1.強酸陽離子交換樹脂
由聚苯乙烯基質和磺酸鹽(SO 3 -)官能團組成,其中帶有鈉離子(Na 2+)用於軟化應用,或氫離子(H +)用於脫礦質
2.弱酸陽離子交換樹脂
樹脂由丙烯酸聚合物組成,該聚合物已用硫酸或苛性鈉水解以產生羧酸官能團。由於它們對氫離子(H +)的高親和力,弱酸陽離子交換樹脂通常用於選擇性地除去與鹼度相關的陽離子。
3.強鹼陰離子交換樹脂
通常由經過氯甲基化和胺化的聚苯乙烯基質組成,以將陰離子固定到交換位點。1型強鹼陰離子交換樹脂是通過應用三甲胺生產的,其產生氯離子(Cl -),而2型強鹼陰離子交換樹脂通過應用二甲基乙醇胺生產,其產生氫氧根離子(OH -)。
4.弱鹼陰離子交換樹脂
通常由經過氯甲基化的聚苯乙烯基質組成,然後用二甲胺胺化。弱鹼陰離子交換樹脂
的獨特之處在於它們不具有可交換的離子,因此用作酸吸收劑以除去與強無機酸相關的陰離子。
5.螯合樹脂
螯合樹脂是最常見的特種樹脂類型,用於選擇性去除某些金屬和其他物質。在大多數情況下,樹脂基質由聚苯乙烯組成,盡管多種物質用於官能團,包括硫醇,三乙基銨和氨基膦等。
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Ⅱ 強鹼I型,I型陰離子交換樹脂有什麼特點
強鹼I型陰離子交換樹脂是用三甲胺[(CH3)3N]進行胺化處理得到的樹脂,例如國產的201X7等陰樹脂;強鹼II型陰離子交換樹脂是用二甲基乙醇胺[(CH3)2NC2H4OH]進行胺化處理得到的,例如國產的D202陰樹脂等。
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I型陰樹脂比II型的鹼性強,熱穩定性好,氧化性能穩定,並且其季銨基團能在長時間
內保持穩定。II型陰樹脂的耐熱性能稍差,且季銨基團在所使用的過程中會轉化為弱鹼基
團,從而降低了強鹼的交換能力。I型的除硅能力比II型強,如果水中3102含量占陰離子
總量四分之一以上時,宜選用I型陰樹脂,不宜採用11型樹脂。I型樹脂還可以用在水質要
求較高的除鹽系統中。但II型樹脂的工作交換容量比I型大得多,再生時鹼耗也低,而且水
中氯離子對其交換容量的影響很小。當水中有較多氯離子存在時,I型陰樹脂的交換容量會
明顯降低。
Ⅲ 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。
Ⅳ 最常用的陰離子交換樹脂是什麼
201×4 純水制備, 放射元素提煉,
201×7 高純水制備、廢水處理、生化制內品提取,
D201 速混床凝結水容處理裝置、廢水處理、重金屬回收,
D202 含鹽量較高的水源及生化物質提煉,糖液脫色
選用何種樹脂要看你的分離目的物的性質了。不放心的話,可以都買來試試。
Ⅳ 離子交換樹脂使用前為什麼要進行預處理
樹脂使用前為什麼要進行預處理?
在離子交換樹脂的產品中,含有少量低聚合物質和未參與聚合,縮合反應的單體,當這種樹脂與水以及酸,鹼鹽的溶液接觸時,上述物質就會轉入溶液中,影響出水質量,除了這些有機物外,水中還往往含有Fe,AI,Ca等雜質,為了防止這些有機物和無機的雜質影響出水質量效率,因此對新樹脂要進行預處理。
陰陽離子交換樹脂預處理:
陽離子交換樹脂的預處理步驟:
首先用清水對樹脂進行沖洗(最好為反洗)洗至出水清澈無混濁、無雜質為止。而後用4~5%的HCl和NaOH在交換柱中依次交替浸泡2~4小時,在酸鹼之間用大量清水淋洗(最好用混合床高純度去離子水進行淋洗)至出水接近中性,如此重復2~3次,每次酸鹼用量為樹脂體積的2倍。最後一次處理應用4~5%的HCl溶液進行,用量加倍效果更好。放盡酸液,用清水淋洗至中性即可待用。
陰離子交換樹脂的預處理步驟:
首先用清水對樹脂進行沖洗(最好為反洗),洗至出水清澈無混濁、無雜質為止。而後用4 ~5%的NaOH和HCl在交換柱中依次交替浸泡2 ~4小時,在鹼酸之間用大量清水淋洗(最好用混合床高純度去離子水進行淋洗)至出水接近中性,如此重復2~3次,每次酸鹼用量為樹脂體積的2倍。最後一次處理應用4~5%的NaOH溶液進行,用量加倍效果更好。放盡鹼液,用清水淋洗至中性即可待用。
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Ⅵ 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。
(6)d202陰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。
Ⅶ 離子交換樹脂有哪幾種
離子交換樹脂的基本類型
1、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。
2、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)。
3、強鹼性陰離子樹脂
這類樹脂含有強鹼性基團,如季胺基(亦稱四級胺基)-NR3OH(R為碳氫基團),能在水中離解出OH-而呈強鹼性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合,從而產生陰離子交換作用。
這種樹脂的離解性很強,在不同pH下都能正常工作。它用強鹼(如NaOH)進行再生。
4、弱鹼性陰離子樹脂
這類樹脂含有弱鹼性基團,如伯胺基(亦稱一級胺基)-NH2、仲胺基(二級胺基)-NHR、或叔胺基(三級胺基)-NR2,它們在水中能離解出OH-而呈弱鹼性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合,從而產生陰離子交換作用。這種樹脂在多數情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件(如pH1~9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH進行再生。
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Ⅷ 各種型號離子交換樹脂
離子交換樹脂有很多不同的型號,各種可以歸類為不同的系列。
◇食品級樹脂系列
1、C100EFG用於軟化水,脫鹽水,純水和高純水制備,污水處理,味精製造,醫葯提純,化工催化,稀有金屬分離等方面也有應用。
2、C104Plus還可用於從水溶液中選擇性地回收過渡金屬。弱酸性陽樹脂被越來越多地應用於廢水處理、降低環境污染等一些特殊應用領域。
3、C-107E軟化水樹脂應用於水處理中去除碳酸鹽類,在較短的接觸時間里對鹼土金屬具有很強的攝取能力。樹脂主要應用於水的軟化和脫鹽。C-107E軟化水樹脂也可以用於選擇性地回收水溶液中的過渡金屬。
4、SR1LNa食品級樹脂是一種顆粒均勻,凝膠型強酸性陽離子交換樹脂。它具有極佳的物理、化學及熱穩定性。SR1LNa 系根據離子交換樹脂在生產過程中不得使用含氯溶劑的特殊規范下所開發出來的,因此適合使用於飲用水軟化及相關食品加工(如蔗汁除鈣處理等)的應用上。SR1LNa食品級樹脂具有最佳物性和化學特質,符合飲用水業界的最嚴謹要求。非常適用於居家、政府、食品飲料行業水處理軟化。
5、HCR-S/S 是通過食品級軟化樹脂,主要應用於飲用水以及食品行業的水質軟化樹脂。其生產過程中使用特殊的歐洲工藝,沒有使用對人體有害的溶劑。
HCR-S/S衛生級軟化樹脂可以用於衛生要求比較高的食品、飲料、醫葯等行業的水質軟化等。
◇強酸性陽離子交換樹脂系列
1、C100, 強酸苯乙烯系樹脂, 高交換容量,軟化除鹽樹脂。
2、C100E, 強酸苯乙烯系樹脂, 特別適用於家用或工業軟化水的制備。
3、C120E, 強酸苯乙烯系樹脂, 專為硬水軟化設計,特別適用於小型家用。
4、C100×10, 強酸苯乙烯系樹脂, 抗氧化性能優越,在混床中和陰離子有良好分離性能。
5、C150, 大孔強酸苯乙烯系樹脂, 優良的耐磨和抗滲透沖擊性能,適用於凝結水處理,連續交換及特殊應用。
6、C160, 大孔強酸苯乙烯系樹脂, 極高的交聯度,高交換容量,專為Quentin工序提供,用於處理工業廢水,具有極好的抗氧化性能。
◇弱酸性陽離子交換樹脂系列
1、C104E, 大孔弱酸丙烯酸系樹脂,高交換容量,良好的動力學特性。
2、C105, 弱酸丙烯酸系樹脂, 高交換容量,能除去暫時的硬度和鹼度,並提供E極產品。
3、C106, 大孔弱酸丙烯酸系樹脂, 極好的抗滲透沖擊性能,供特殊用途,用於氨化凝結水和抗生素固定。
4、C107E, 大孔弱酸丙烯酸系樹脂, 專為家用小型筒型交換器設計。
5、C115E, 弱酸甲基丙烯酸系樹脂, 適用於特殊應用(制葯,抗生素的固定)和Carix工序。
◇強鹼性陰離子交換樹脂系列
1、A400, 強鹼苯乙烯系樹脂, 高效除鹽時有良好的動力學特性。
2、A600, 強鹼苯乙烯系樹脂, 用於制備高純水,有良好的除硅能力。
4、A200, 強鹼苯乙烯系樹脂, 高機械強度,適用於在逆流再生中除硅和鹽。
5、A500, 大孔強鹼苯乙烯系樹脂, 高交工作換容量,極高的機械強度和抗滲透性能,適用於凝結水處理和連續的交換系統,良好的除硅能力。
6、A500P, 大孔強鹼苯乙烯系樹脂, 用於處去有機雜質和糖汁脫色。
7、A510, 大孔強鹼苯乙烯系樹脂, 高交工作換容量,極高的機械強度和耐滲透性能,適用於除鹽,流化床和連續的交換系統。
8、A850, 強鹼丙烯酸系樹脂, 高機械強度,易除去有機物,能反復使用,耐有機物污染,適用於除去水中的鹽和糖汁脫色。
9、A870, 強鹼丙烯酸系樹脂, 高交換容量,易除去有機物,能反復使用,耐有機物污染,適用於水脫鹽。
◇弱鹼性陰離子交換樹脂系列
1、A100, 大孔弱鹼苯乙烯系樹脂, 抗有機物污染,良好的耐滲透性能,選擇性去除水和蔗糖中的鹽。
2、A103S, 大孔弱鹼苯乙烯系樹脂, 葡萄糖和其它有機溶液除鹽,脫色時有較高的交換容量,同樣適用於乳清去除灰分。
3、A105, 大孔弱鹼苯乙烯系樹脂, 具有傑出的抗滲透沖擊和有機物污染性能。特別適合於連續交換系統。
4、A830, 大孔弱酸丙烯酸系樹脂, 高交換容量,適用於海水中除去硫酸鹽,廢水中和。
5、A845, 弱酸丙烯酸系樹脂, 高交工作換容量,去除有機物或有機溶液(糖汁,凝膠)中的鹽。
◇漂萊特混床樹脂系列
1、MB400,混床拋光樹脂, 生產高純無硅脫鹽水,電導率可達小於0.1uS/cm。
2、MB400QR,混床樹脂,生產高純無硅脫鹽水,電導率可達小於0.1uS/cm。
3、MB35,混床樹脂,生產高純無硅脫鹽水,電導率可達小於0.1uS/cm。
4、MB37,混床樹脂, 不可再生的圓筒裝置,可提供<0.1uS/cm的純水。
Ⅸ 如何選擇離子交換樹脂的種類
如下是從樹脂廠
http://www.shanghaihz.com/index3.htm
產品介紹和用途,您可以看一看離子交換樹脂產品最全的有40多種.希望對你有幫助.
編號型號用途國外對應號
01001*7(732)強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂
主要用於硬水軟化、脫鹽水、純水與高純水制備、濕法冶金、稀有元素分離、抗生素提取等。廣泛用於鍋爐、印染、醫葯、製糖等行業。Dowex509HCRW-20;AmberliteIR-120;LewatitS100,KY-2;DiaionSK-1B;DuoliteC2;TehuaIRC007;Ionresin001
02201*7(717)強鹼性苯乙烯系陰離子交換樹脂
主要用於純水、高純水制備、廢水處理、生化製品提取。廣泛用於電力、醫葯、電鍍、電子等行業。AmberliteIRA400,DowexSBR,DuoliteA101,LewatitM500,DiaionSA-10AIonresin
03001*4(734)強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂主要用於高純水制備及抗菌素的提煉等。AmberliteIRA118;Ionresin004TehuaIIRC004
04201*4(711)強鹼性苯乙烯系I型陰離子交換樹脂主要用於純水制備、放射元素提煉、糖液脫色和系列化製品制備等。AmberliteIRA402,TehuaIRA204DiaionSA-11A,Dowex1*4,LewatitM504
05D001大孔強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂
主要用於高速混庫凝結水處理、高純水處理、二級除鹽混床、有機物含量高的水及機反應催化劑等。Amberlite200,TehuaBQC811LewatitSP120,DowexMSCL,DiaionPLK228,DuoliteES264.
06D201大孔強鹼性苯乙烯系陰離子交換樹脂高要用於高速混床凝結水處理裝置、廢水處理、重金屬回收。AmberliteIRA900Ionresin,DowexMSA-1,LewaitMP500,DiaionPA308.
07D113大孔弱酸性苯丙烯系陽離子交換樹脂主要用於除去水中的碳酸氫鹽、碳酸鹽及其它鹼性鹽類,本品與001*7(732)配套十分明顯的除去水中的鹼度和硬度。AmberliteIRC-84
08D202大孔II強鹼性苯乙烯系陰離子交換樹脂用於純水及高純水制備,適用於含鹽量較高的水源及生化物質提煉,糖液脫色。AmberliteIRA910;DOWSMSA-2MP-600
09D301大孔弱鹼性苯乙烯系陰離子交換樹脂主要用於高制備,電鍍含鉻廢水處理等。AmberliteIRA-93/94;DOSMWA-1/66
10002*7超強性苯乙烯系陽離子交換樹脂主要用於10噸以下鍋爐軟化水、溫法冶金、稀有元素分離、搞生素提取等。
11001*10(002SC)強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂主要配套弱酸樹脂用於雙層床制備。IonresinIR-102
12001*8IR超強均孔雙聚苯乙系陽離子樹脂主要用於軟化水、純水制備、提取賴氨酸、谷氨酸等。Amberjet1200Na
13D002催化劑樹脂(干氫樹脂)(大孔強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂)主要用於甲醇、異丁烯醚化合成MTBE的反應中。DOWM-31;Amberlyst15
14D254(D204)大孔強鹼性季銨型陽離子交換樹脂主要用於醫葯工業葯物提取及腸粘膜中提取肝素鈉。AmberliteIRA900;Dowex1*1Ionresin
15D-61大孔強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂主要用於高純水處理、配套D-92樹脂用於乙二醇、甲乙酮生產工藝中循環水處理。Amberlite200LewatitSp-210
16D-62大孔強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂主要用於食品發酵行業(VC、味精)提高轉化率及純水處理。IonresinIR-162
17D-85大孔丙酸烯系弱酸性陽離子交換樹脂用於生化產品的分離提純等。AmberliteIRC-50
18D301-G大孔弱酸性苯乙烯系陰離子交換樹脂主要用於醫學、食品、糖業生產的脫、脫酸等。AmberliteIRA-94
19D311大孔丙烯酸系弱鹼陰離子交換樹脂主要用於食品、醫學行業、生化葯物的提取、糖液脫色和葯物脫色。AmberliteIRA-68
20D318大孔丙烯酸系弱酸陰離子交換樹脂主要用於擰橄酸、維生素C等生化物質的提取和脫色。AmberlitelRA-63
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Ⅹ 強鹼性陰離子交換樹脂有哪些
強鹼性陰離子交換樹脂按骨架分為「苯乙烯系」和「丙烯酸系」兩種,按類型分為「凝膠型」和「大孔型」。按不同粒度范圍又分別用於固定床,浮動床,混床等床型中。
凝膠型產品大致為201×4(16000元),201×7(17000元),202(23000元,為凝膠型Ⅱ型強 鹼陰樹脂),213(30000元,丙烯酸系凝膠型強鹼陰樹脂)。
大孔型產品大致為D201(23000元),D202(24000元,為大孔型Ⅱ型強鹼陰樹脂)。
201×4一般用於生化葯物分離,放射性元素提煉,也普遍用於鎢鉬分離、黃金吸附等行業。
201×7一般用於純水制備,抗菌素的分離提純,201×7MB與001×7MB配套用於混床中。
202一般用於含鹽量較高的水源,用於純水制備,一般在國內西北地區廣泛採用。
213一般用於原水中有機物含量較高的純水制備中,工作交換容量高,抗有機物能力強。
D201一般用於純水制備,廢水處理,重金屬處理回收,濕法冶金等領域
D202一般於含鹽量較高的水源,用於純水制備,一般在國內西北地區廣泛採用。
由於你問的問題太過於籠統,限於篇幅有限,簡單介紹以上內容。其實還有很多強鹼性陰樹脂分別用於很多特種行業,離子交換法在未來各行業中的應用將會取得很大進展,目前國內離子交換樹脂普遍應用於水工業當中,一些高端市場(比如軍工,電子,醫葯,生化,食品飲料等行業)因受應用領域的知識匱乏一直被國外樹脂生產企業霸佔。個人一直有個願望,並也一直在不懈的努力中,希望在未來5年的時間內,國內樹脂企業能大面積涉足這些區域,從而保證國內高端市場真正屬於國產(不單單指樹脂哦,也包括這個高端產業鏈的成品)。