离子交换树脂简介

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1、离子交换树脂简介1.离子交换树脂发展历史2.离子交换树脂的概念3.离子交换树脂的分类4.离子交换树脂的命名5.离子交换树脂的工作原理6.离子交换树脂的性能7.离子交换树脂的应用8.离子交换树脂的合成9.离子交换树脂的清洗10.离子交换树脂的污染处理及预防11.离子交换树脂厂家12.离子交换树脂的发展前景1805年英国科学家发现了土壤中Ca2+和NH4+的交换现象；1876年Lemberg揭示了离子交换的可逆性和化学计量关系；1935年人工合成了离子交换树脂；根据Adams和Holmes的发明，带有磺酸基和氨基的酚醛树脂很快就实现了工业化生产并在水的脱盐中得到了应用。

2、1940年应用于工业生产；20世纪50年代末，国内外诸多单位几乎同时合成出大孔型离子交换树脂。60年代后期，离子交换树脂除了在品种和性能等方面得到了进一步的发展，更为突出的是应用得到迅速的发展。除了传统的水的脱盐、软化外，在分离、纯化、脱色、催化等方面得到广泛的应用1.离子交换树脂发展历史2.离子交换树脂的概念2.1离子交换树脂的定义离子交换树脂是一类带有功能基的网状结构的高分子化合物，它由不溶性的三维空间网状骨架、连接在骨架上的功能基团和功能基团上带有相反电荷的可交换离子三部分构成。离子交换树脂可分为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和两性离子交换树脂。2.离子交换树

3、脂的概念2.2离子交换的原理离子交换过程是被分离组分（即被提取、被纯化的离子或分子）在水溶液与固体交换剂之间发生的一种化学计量分配过程，该过程遵循固一液非均相扩散传质的普遍规律而又不同于传统分离过程。当与溶液接触时，离子交换剂会与溶液中的特定离子进行交换，即离子交换树脂上的可交换离子（阳离子或阴离子）被溶液中带同种电荷的特定离子取代，而不溶性固体骨架在这一交换过程中不发生任何化学变化。该过程一般可以用方程式表达为:R-B+A+→R-A+B+（R代表树脂中除可交换离子以外的其它部分，即惰性骨架与圆定基团；B为可交换离子；A+为待分离组分)。3.1按交换基团的性质分类阳

4、离子交换树脂阴离子交换树脂两性离子交换树脂鳌合性离子交换树脂氧化还原树脂黄艳，净水技术2010，29（5）：11-16，29单功能机多功能机强酸：-SO3H,-CH2SO3H中强酸：-PO(OH)2，-SeO2(OH)弱酸：-COOH磺酸加羧酸：-SO3H+-COOH磺酸加酚：-SO3H+PhOH磺酸加酚加羧酸羧酸加酚单功能机强碱第I型，季胺-(CH)3N+Cl-第II型，季胺-(CH)2N+(CH2CH2OH)Cl-弱碱第一胺：-NH2第二胺：-NRH第三胺：-NR2巯基：膦基:多功能机：兼带一、二、三胺和季胺3.离子交换树脂的分类3.离子交换树脂的分类阳离子交换

5、树脂大都含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团，其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。例如,苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离子交换树脂，其结构式可简单表示为R—SO3H，式中R代表树脂母体，其交换原理为：2R-SO3Na＋Ca2+(R—SO3)2Ca＋2Na+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。它们在水中能生成OH-离子，可与各种阴离子起交换作用，其交换原理为：R-N(CH3)3OH＋Cl-RN(CH3)3Cl＋OH-硬水软化的原理

6、活性基团I酚，多元酚与取代酚间苯二酚，苯三酚，水杨酸，二羟基苯甲酸，氨基苯酚，水杨酸缩胺，间苯二胺四乙酸，硝基苯酚II氨基酸类乙二胺二乙酸，α-氨基酸，β-氨基酸，间苯二胺四乙酸，蛋白质等IIIβ-双酮及β-酮酸乙酰丙酮，乙酰苯乙酮，β-多酮等IV磷酸，砷酸类磷酸，氨基磷酸，砷酸苯酚等V硫酚，硫醇，硫脲硫酚，硫醇，硫二醇，硫脲等VI羧酸及其衍生物柠檬酸，酒石酸等VII乙二肟类乙二肟，乙二肟-苯酚VIII卟啉类卟啉IX其他乙二胺，吡啶醛缩胺，硝基二苯胺，硝基脲，双硫腙各种螯合及螯合性交换剂3.离子交换树脂的分类3.2按树脂的物理结构分类不同物理结构离子交换树脂的模型凝

7、胶型大孔型载体型3.离子交换树脂的分类凝胶型离子交换树脂：外观透明、具有均相高分子凝胶结构。在水中会溶胀成凝胶状，并呈现大分子链的间隙孔，可供无机小分子自由地通过离子。凝胶型树脂的高分子骨架，在干燥的情况下内部没有毛细孔。它在吸水时润胀，在大分子链节间形成很微细的孔隙，通常称为显微孔。湿润树脂的平均孔径为2～4nm(2×10－6～4×10－6mm)。大孔型离子交换树脂：外观不透明，表面粗糙，为非均相凝胶结构。即使在干燥状态，内部也存在不同尺寸的毛细孔，大孔树脂内部的孔隙又多又大，表面积很大，活性中心多，离子扩散速度快，离子交换速度也快很多，约比凝胶型树脂快约十倍