离子交换树脂原理即是离子交换树把溶液中的盐分脱离出来的过程:
离子交换树脂作用环境中的水溶液中,含有的金属阳离子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)与阳离子交换树脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,在水中易生成H+离子)上的H+进行离子交换,使得溶液中的阳离子被转移到树脂上,而树脂上的H+交换到水中,(即为阳离子交换树脂原理)。
水溶液中的阴离子(Cl-、HCO3-等)与阴离子交换树脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团,在水中易生成OH-离子)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,(即为阴离子交换树脂原理)。而H+与OH-相结合生成水,从而达到脱盐的目的。
(1)离子交换树脂流程扩展阅读:
离子交换树脂使用方法:
1、预选。离子交换树脂的粒度一般控制在20-35目,有些可达到50目,因此在使用前要先干燥,粉碎,过筛,通常干燥时在烘箱中进行,亦可在装有五氧化二磷、氧化钙或者浓硫酸的干燥器中进行,粉碎时不要分得过细,否则影响实验收率。
2、预处理。强碱性离子交换树脂应先用20倍树脂体积的4%氢氧化钠水溶液处理,然后用10倍体积的水洗,再用10倍量4%盐酸处理,最后用蒸馏水洗至中性,然后将氯型转化成OH型,再转化成氯型,最后用10倍4%氢氧化钠水溶液处理。弱碱性离子交换树脂处理时只需用10倍量蒸馏水洗即可,不必洗至中性。
3、装柱。将处理好的树脂至于烧杯中,加水充分搅拌除掉气泡,静置几分钟待树脂大部分沉降后,倾去上层泥状颗粒;反复操作直至上层液澄清后,即可装柱。注意要在柱子底部放1cm后的玻璃丝,用玻璃棒将其压平,将树脂倒入柱子中,还要注意防止气泡产生。
4、树脂交换。将样品配制成一定浓度的水溶液,以适当流速通过柱子,亦可将样品溶液反复通过柱子,直到成分交换完全。用显色法检验成分是否交换彻底。
5、树脂洗脱。注意亲和力弱的成分先被洗下来,常用的离子交换树脂洗脱剂有强酸、强碱、盐类、不同pH缓冲溶液、有机溶液等,可选择梯度洗脱或者单一浓度洗脱。
6、树脂再生。
⑵ 请教关于离子交换树脂的使用
一、离子交换树脂的预处理:
离子交换树脂在使用之前,为了防止树脂内含有杂质,对水版质造成权污染,需要对树脂进行预处理,以下是预处理的步骤:
1.首先使用热水对树脂进行清洗,阳树脂可以使用70-80℃的热水清洗,阴树脂的耐热性较差,一般使用50-60℃的热水,每隔15分钟左右需要更换热水,4-5次之后可以每隔30分钟左右更换热水,总共需要7-8次左右,直至出水清澈为止。
2.使用浓度为5%的氯化氢浸泡树脂,大概浸泡4-8小时左右,然后将水排放,对树脂进行清洗,直至出水为中性为止。
3.再使用浓度为2-4%的氢氧化钠浸泡树脂,浸泡时间与上一步相同,然后将水排放,对树脂进行清洗,直至出水为中性为止。如此重复2~3次,每次用量为树脂体积的2倍。
4.阳树脂最后一次浸泡需要使用浓度为5%的氯化氢,用量加倍效果更好。放尽酸液,用清水淋洗至中性即可。
5.阴树脂最后一次浸泡需要使用4~5%的NaOH溶液,用量加倍效果更好。放尽碱液,用清水淋洗至中性即可。
⑶ 离子交换树脂如何概述
离子交换树脂的结构是怎样的?
离子交换树脂主要由高分子骨架和活性基团两部分组成。
(1)高分子骨架 高分子骨架也称母体结构。它是具有网状结构,不溶于酸或碱的高分子化合物。高分子骨架按其聚合单体,可以分为苯乙烯型和丙烯酸型等。
(2)活性基团 活性基团是由牢固地结合在高分子骨架上不能自由移动的官能团离子和可以自由移动的可交换离子两部分组成的:
官能团离子。官能团离子决定着离子交换树脂的“酸性”或“碱性”和交换能力的强弱。
官能团是强酸性的,就叫强酸性离子交换树脂。官能团离子是强酸性的,就叫强碱性离子交换树脂。
同样,按官能团离子的性质,还有弱酸的、弱碱和其他类型的离子交换树脂
可交换离子现代交换理论,把离子交换树脂看作是一种胶体型物质,高分子骨架是“胶核”,活性基团则作为高分子骨架的“双电层”。其中官能团和部分交换离子组成“吸附层”,另一部分可交换离子组成“扩散层”。由于可交换离子是可以自由移动的,因而可以与水中同符号的离子发生交换反应。
如果离子交换树脂上的可交换离子为阳离子,就叫H型阳离子交换树脂。同样,如果可交换离子为阴离子,就叫OH型阴离子交换树脂。其余可依此类推
⑷ 离子交换树脂的保存方法是什么
离子交换树脂应贮藏于室内,要保持周围环境温度在5-40℃。离子交换树脂由于受热和太阳晒,水分蒸发而干燥,或是在贮运和使用过程中水分,使树脂的体积忽缩忽胀,从而造成树脂破碎或树脂机械强度下降,丧失或降低了离子交换能力。离子交换树脂在使用后,长期放置在交换器内不用,会滋长青苔和繁殖细菌,从而使其发霉造成树脂污染。因此,必须定期进行换水和反冲洗。也可以用1.5%的甲醛溶液浸泡消毒。
⑸ 离子交换树脂装柱子的详细流程,谢谢。
离子交换树脂的装填.
1、离子交换器的清理与检查
2、离子交换树脂的装填:先加入1m左右的水层以免树脂直接冲击交换器底部装置和垫层。
⑹ 离子交换树脂如何合成
离子交换树脂
ionexchangeresins
一类带有功能基的网状结构的高分子化合物。不熔不溶,能同溶液中的离子进行非均相交换反应。最主要的离子交换反应有:
①阳离子交换树脂的交换反应:R--H++Na+Cl-R--Na++H+Cl-R为高分子强酸基,如结构式a、b。
②阴离子交换树脂的交换反应:R+OH-+Na+Cl-R+Cl-+Na+OH-R为高分子强碱基,如结构式c。
按外观形状及物理性质(孔度及分布、比表面、孔径等)分为凝胶、大孔和离子交换膜;按用途有选择交换用、脱色用、吸着用、电子交换(氧化还原)用等;根据母体的化学结构可分为苯乙烯系列、丙烯酸系列、酚醛类系列等;根据离子交换树脂中活性基团的性质可分为强酸性、中等酸性、弱酸性、强碱性、中等碱性、弱碱性和氧化还原性等。含酸性基团的离子交换树脂,能同溶液里的阳离子起交换反应,称阳离子交换树脂;含碱性基团的则称为阴离子交换树脂。若同时含酸性和碱性基团的,称为两性树脂;若树脂与溶液里的高价阳离子作用后,能形成钳环形的络合物,则称为螯合树脂。
离子交换树脂的主要应用为:①水处理,除去水中的钙、镁和铁离子以使工业用水软化及获得电子、半导体、原子能工业用的无离子水。②分离、浓缩、提纯和回收铀、稀土元素、贵金属及铬、铜等。③医学和医药上的回收、分离和提纯。④作为有机合成中的固体酸碱催化剂。⑤食品及生物制品的脱色。⑥作化学试剂用于外消旋物拆分、固相合成。
化学式见:
http://cache..com/c?word=%C0%EB%D7%D3%3B%BD%BB%BB%BB%3B%CA%F7%D6%AC&url=http%3A//www%2Ecoco163%2Ecom/zldq/L/L0446%2Ehtm&b=0&a=91&user=
⑺ 离子交换树脂的处理方法
新购树脂常残存较多有机溶剂,低分子聚合物及有机杂质,使用前必须尽量除去,否则将影响树脂的使用寿命。
1.将树脂放在一大桶内,先用清水漂洗干净,滤干。
2.用80%~90%工业乙醇浸泡24小时,洗去树脂内的乙醇溶性有机物然后抽干(滤液供回收乙醇)。
3.用40~50℃的热水浸泡2小时,洗涤几次后,再浮选或筛选出粒度合适的树脂。目的是洗去树脂内的水溶性杂质和乙醇味。然后抽干。
4.用4倍于树脂量的2摩尔/升盐酸(1:5)溶液浸泡处理2小时(要经常翻动),目的是洗去酸溶性杂质。用蒸馏水或自来水洗至中性,抽干。
5.用4倍于树脂量的2摩尔/升(8%)氢氧化钠溶液浸泡2小时(需经常翻动),目的是洗去碱溶性杂物。用蒸馏水或自来水洗至中性,抽干,备用。
6.如果是阴离子树脂,可转型为C1型或OH型,用盐酸按上法处理一次即可;如是阳离子树脂,可转为H型或Na型,用氢氧化钠按上法处理一次即可。
再生,用过的树脂。如希望阳离子树脂为H型、Na型或NH4型,则可分别用盐酸、氢氧化钠或氢氧化铵处理;要使阴离子树脂为C1型、OH型,则可用盐酸或氢氧化钠分别处理。
树脂宜保存于阴凉处,但不宜深冻,因深冻会破坏树脂的内部结构。短期存放可置于1摩尔/升盐酸或氢氧化钠溶液中。长期存放可加入适量防腐剂封存。遇到树脂长霉,可用1%甲醛浸泡1小时后,再漂洗干净,然后进行再行处理。
详见http://power.nengyuan.net/2008/0122/20404.html