弱酸性阳离子交换树脂其代表性活性基团

❶ 阳离子交换树脂所带的活性基因有那些

磺丙基(SP)基团-CH2CH2CH2SO3-
羧甲基(CM)基团-O-CH2COO-
都是阳离子交换树脂的活性基团.

❷ 简述离子交换树脂的结构组成按活性基团不同可分为哪几大类

离子交换树脂的分类
（1）按骨架材料分类
按合成离子交换树脂骨架材料的不同，离子交换树脂可分为苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系、环氧系等。
（2）按交换基团的性质分类
根据交换基团的性质不同，离子交换树脂可分为两大类：凡与溶液中阳离子进行交换反应的树脂，称为阳离子交换树脂，阳离子交换树脂可电离的反离子是氢离子及金属离子；凡与溶液中的阴离子进行交换反应的树脂，称为阴离子交换树脂，阴离子交换树脂可电离的反离子是氢氧根离子和酸根离子。
离子交换树脂同低分子酸碱一样，根据它们的电离度不同又可将阳离子交换树脂分为强酸性阳树脂和弱酸性阳树脂；可将阴离子交换树脂分为强碱性阴树脂和弱碱性阴树脂。

❸ 下列离子在强酸性阳离子交换树脂的交换次序

由于你提供的离子交换排代次序没有说明在什么样的介质情况下，尤其是放射性的离子选择性会在不同介质下更为敏感，所以我只能回答您常规水处理的一般应用数据，具体分析回答如下：

离子交换树脂对水中各种离子的交换能力是不同的，即有些离子易被离子交换树脂吸着，但吸着后要把它解吸下来就比较困难；反之，有些离子则难被离子交换树脂吸着，但易被解吸，这种性能称为离子交换树脂的选择性。这种选择性影响到离子交换树脂的交换和再生过程。

它有两个规律：

（1）离子带的电荷越多，越易被离子交换树脂吸着，例如两价离子比一价离子易被吸着；

（2）对于带有相同电荷量的离子，则原子序数大的元素，形成离子的水合半径小，较易被吸着。

对于阳离子交换树脂来说，它对水中各种常见离子的选择性次序为：

Fe³⁺ ＞Al³⁺ ＞Ca²⁺ ＞Mg²⁺ ＞K⁺ ≈NH₄⁺ ＞Na⁺ ＞Li⁺

这个次序只适合于在含盐量不很高的水溶液中。在浓溶液中，离子间的干扰较大，且水合半径的大小顺序和上述的次序也有些差别，其结果是使得在浓溶液中各离子间的选择性差别较小。

离子交换树脂的选择性除了和被吸着离子的本质有关外，还与离子交换树脂的结构，特别是与其活性基团有关。例如含磺酸基（-SO₃^-）的强酸性阳离子交换树脂对H⁺的吸着能力并不很强，在选择性次序中H⁺居于Na⁺和Li⁺之间，即：

Fe³⁺ ＞Al³⁺ ＞Ca²⁺ ＞Mg²⁺ ＞K⁺ ≈NH₄⁺ ＞Na⁺ ＞H⁺ ＞Li⁺；

而含有羧酸基（-COO^-）的弱酸性阳离子交换树脂，对H⁺有特别强的吸着能力，H⁺的选择性甚至比Fe³⁺还强，即：

H⁺ ＞Fe³⁺ ＞Al³⁺ ＞Ca²⁺ ＞Mg²⁺ ＞K⁺ ≈NH₄⁺ ＞Na⁺ ＞Li⁺。

❹ 阳离子交换树脂的物理性质

1、离子交换树脂颗粒尺寸：

离子交换树脂一般呈颗粒状，树脂颗粒的尺寸是非常重要的，如果树脂颗粒尺寸大的话，反应速度就比较慢一些，而树脂颗粒尺寸小，反应速度较快，但是液体通过的阻力也比较大，需要较高的工作压力，所以树脂颗粒的大小一般是经过严格筛选才能够确定，大多数的树脂的尺寸的有效粒径在0.4～0.6mm左右。

2、离子交换树脂的密度：

离子交换树脂的密度有两种，一种是树脂干燥时的密度，被称为真密度，另外一种是树脂湿润时的密度，被称为视密度。树脂的密度和树脂的交联度是息息相关的，交联度高的树脂密度一般也较高，而强酸性或强碱性的树脂要比弱酸性或弱碱性树脂的密度高一些。

3、离子交换树脂的溶解性：

离子交换树脂一般情况下是不溶性物质，不过树脂在合成的过程中，可能会加入一些聚合度较低的物质，就会导致树脂在工作时将这些物质溶解出来，根据统计交联度较低和含活性基团多的树脂，溶解倾向较大，我们在选择树脂时也要考虑到树脂溶解性能不能符合自己的要求。

4、离子交换树脂的耐用性：

离子交换树脂在运输、储存、使用时，树脂可能会发生摩擦、膨胀或者收缩等变化，长期使用后，还可以会发生树脂破损等现象，所以在选择树脂时，树脂的机械强度和耐磨性也是非常重要的一点，一般交联度低的树脂，耐磨性也较低。

5、离子交换树脂的膨胀度：

离子交换树脂体内本身就含有一定的水分，还有其他的亲水基团，使用树脂在与水接触时，就会发生树脂膨胀的现象，树脂在转型时，也会发生膨胀，比如树脂由氢型转为钠型时，树脂就会发生膨胀，一般情况下，树脂的交联度越低，膨胀度就越大，所以在树脂在装填时需要根据树脂膨胀的大小，确认树脂装填的高度。

6、离子交换树脂的水分：

一定离子型态的树脂其颗粒内所含的平衡水量是该树脂的固有特性。同种树脂，不同的离子型态，其含水量也是不同的。为此，国家标准也规定了各种树脂在特定的离子型态下的含水量。树脂在使用的过程中，随着各种因素对树脂的损害，其含水量也会发生变化。因此，树脂含水量的变化大小，也是判断树脂受损性程度的依据之一。

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❺ 阳离子交换树脂的种类性能

离子交换树脂在现代制糖工业中起着很重要的作用。世界上许多糖厂制造精糖和高级食用糖浆，多数使用离子交换树脂将糖液脱色提纯，而过去传统用骨炭的精炼糖厂亦有逐渐转向使用离子交换树脂的趋势。
离子交换技术有相当长的历史，某些天然物质如泡沸石和用煤经过磺化制得的磺化煤都可用作离子交换剂。但是，随着现代有机合成工业技术的迅速发展，研究制成了许多种性能优良的离子交换树脂，并开发了多种新的应用方法，离子交换技术迅速发展，在许多行业特别是高新科技产业和科研领域中广泛应用。近年国内外生产的树脂品种达数百种，年产量数十万吨。
在工业应用中，离子交换树脂的优点主要是处理能力大，脱色范围广，脱色容量高，能除去各种不同的离子，可以反复再生使用，工作寿命长，运行费用较低(虽然一次投入费用较大)。以离子交换树脂为基础的多种新技术，如色谱分离法、离子排斥法、电渗析法等，各具独特的功能，可以进行各种特殊的工作，是其他方法难以做到的。离子交换技术的开发和应用还在迅速发展之中。
离子交换树脂的应用，是近年国内外制糖工业的一个重点研究课题，是糖业现代化的重要标志。膜分离技术在糖业的应用也受到广泛的研究。
离子交换树脂都是用有机合成方法制成。常用的原料为苯乙烯或丙烯酸(酯)，通过聚合反应生成具有三维空间立体网络结构的骨架，再在骨架上导入不同类型的化学活性基团(通常为酸性或碱性基团)而制成。
离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。大多数制成颗粒状，也有一些制成纤维状或粉状。树脂颗粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 范围内，大部分在0.4～0.6mm之间。它们有较高的机械强度(坚牢性)，化学性质也很稳定，在正常情况下有较长的使用寿命。
离子交换树脂中含有一种(或几种)化学活性基团，它即是交换官能团，在水溶液中能离解出某些阳离子(如h 或na )或阴离子(如oh－或cl－)，同时吸附溶液中原来存有的其他阳离子或阴离子。即树脂中的离子与溶液中的离子互相交换，从而将溶液中的离子分离出来。
树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别。首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类，它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类，阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类 (或再分出中强酸和中强碱性类)。
离子交换树脂根据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂，及根据树脂的物理结构分为凝胶型和大孔型。
离子交换树脂的品种很多，因化学组成和结构不同而具有不同的功能和特性，适应于不同的用途。应用树脂要根据工艺要求和物料的性质选用适当的类型和品种。

❻ 处理较硬的水常用阳离子和离子交换树脂的活性基团是什么

如果你只想去除原水中的硬度，那么采用钠型阳树脂即可，工作原理如下
Na型强酸性阳树脂与原水中硬度(即Ca2+、Mg2+离子)的交换反应为:
Ca2+
+
2RNa
→
R2Ca
+
2Na+
Mg2+
+
2RNa
→
R2Mg
+
2Na+
如果你要制备一级除盐水，那么应该采用氢型阳树脂和氢氧型阴树脂
1.1
氢型阳树脂的交换反应(阳床交换反应)
H型强酸性阳树脂与原水中阳离子的交换反应为:
Ca2+
+
2RH
→
R2Ca
+
2H+
Mg2+
+
2RH
→
R2Mg
+
2H+
Na+
+
RH
→
RNa
+
H+
1.2
氢氧型阴树脂的交换反应(阴床交换反应)
OH型强碱性阴树脂与原水中阴离子的交换反应为:
Cl-
+
ROH
→
RCl
+
OH-
HSO4-
+
ROH
→
RHSO4
+
OH-
SO42-
+
2ROH
→
R2SO4
+
2OH-
HCO3-
+
ROH
→
RHCO3
+
OH-
HSiO3-
+
ROH
→
RHSiO3
+
OH-
OH型弱碱性阴树脂的交换反应为:
H+
+
Cl-
+
RNHOH
→
RNHCl
+
H2O
H+
+
HSO4-
+
2RNHOH
→
(RNH)2SO4
+
2H2O
2H+
+
SO42-
+
2RNHOH
→
(RNH)2SO4
+
2H2O
经过上述交换反应，水中的阳离子和阴离子各自与H型阳树脂和OH型阴树脂反应，分别形成H+和OH-，并结合成水，其反应如下:
H+
+
OH-
→
H2O
在阳离子交换后，水中大量存在的H+和HCO3-结合生成难解离的H2CO3。它可以通过和强碱性阴离子交换生成H2O，也可以用真空脱碳器除去。和前者相比，后者具有操作简单、节约运行费用的优点，因此在化学除盐系统中，一般均设有脱碳器。

❼ 处理较硬的水常用阳离子和离子交换树脂的活性基团是什么

如果你只想去除原水中的硬度，那么采用钠型阳树脂即可，工作原理如下

Na型强酸性阳树脂与原水中硬度(即Ca2+、Mg2+离子)的交换反应为：

Ca2+ + 2RNa → R2Ca + 2Na+

Mg2+ + 2RNa → R2Mg + 2Na+

如果你要制备一级除盐水，那么应该采用氢型阳树脂和氢氧型阴树脂

1.1 氢型阳树脂的交换反应(阳床交换反应)

H型强酸性阳树脂与原水中阳离子的交换反应为：

Ca2+ + 2RH → R2Ca + 2H+

Mg2+ + 2RH → R2Mg + 2H+

Na+ + RH → RNa + H+

1.2 氢氧型阴树脂的交换反应(阴床交换反应)

OH型强碱性阴树脂与原水中阴离子的交换反应为：

Cl- + ROH → RCl + OH-

HSO4- + ROH → RHSO4 + OH-

SO42- + 2ROH → R2SO4 + 2OH-

HCO3- + ROH → RHCO3 + OH-

HSiO3- + ROH → RHSiO3 + OH-

OH型弱碱性阴树脂的交换反应为：

H+ + Cl- + RNHOH → RNHCl + H2O

H+ + HSO4- + 2RNHOH → (RNH)2SO4 + 2H2O

2H+ + SO42- + 2RNHOH → (RNH)2SO4 + 2H2O

经过上述交换反应，水中的阳离子和阴离子各自与H型阳树脂和OH型阴树脂反应，分别形成H+和OH-，并结合成水，其反应如下：

H+ + OH- → H2O

在阳离子交换后，水中大量存在的H+和HCO3-结合生成难解离的H2CO3。它可以通过和强碱性阴离子交换生成H2O，也可以用真空脱碳器除去。和前者相比，后者具有操作简单、节约运行费用的优点，因此在化学除盐系统中，一般均设有脱碳器。

❽ 弱酸性阳离子交换树脂有何特性

❾ 钠型阳离子交换树脂和氢型阳离子交换树脂一样吗

钠型和氢型的阳离子交换树脂是完全不一样的。

树脂的离子形式不同版在使用当中差别是完全不同的。比如说钠权型阳树脂，主要适用于硬水的软化去除钙镁离子；而氢型的阳树脂主要适用于纯水制备和超纯水的制备等。

离子交换树脂带有官能团（有交换离子的活性基团）、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架（或基因）名称、基本名称组成。

(9)弱酸性阳离子交换树脂其代表性活性基团扩展阅读：

氢型阳离子交换树脂可依活性基(一种官能基)种类不同，分成两种：

1、强酸性阳离子交换树脂：强酸性阳离子交换树脂系因它的活性氢离子在水中很容易解离而得名，其骨架均为聚苯乙烯系统，主要产品是「磺酸型」强酸性阳离易解离而得名，骨架均为聚丙烯酸系统。

2、弱酸性阳离子交换树脂：弱酸性阳离子交换树脂则是因它的活性氢离子在水中比较不容颗粒，以淡黄色最常见。主要产品是「羧酸型」弱酸性阳离子交换树脂，通常颜色较白色或淡黄色球状子交换树脂，通常颜色较深，棕黄色至综色球状颗粒，以综色最常见。