离子交换分离树脂

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1、离子交换树脂概述离子交换树脂有多种类型，其分类方法也没有统一的规定，主要有：按树脂骨架的主要成分可分为聚苯乙烯型树脂、聚丙烯酸型树脂、环氧氯丙烷型多乙烯多胺型树脂、酚一醛型树脂等；按聚合的化学反应分为共聚型树脂和缩聚型树脂；按骨架的物理结构常分为凝胶型树脂即微孔树脂、大网格树脂即大孔树脂，有的还有均孔树脂；按活性基团分为阳郭交换树脂和阴离子交换树脂等等。其中常见是是按活性基团及骨架的物理结构的方法分类，因活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别；而骨架的物理结构在树脂的交换使用中影响较大。按不同活性基团的种类进行分烃，主要的是阳离子和阴离子交换树指，其次也还有一些其他种类的树脂。1、阳离子交换

2、树脂阳离子交换树脂的活性基团能解离出阳离子，而其作为交换的离子可与溶液中的其他阳离子发生交换。阳离子交换剂，相当于高分子的多元酸。因活性基团的电离程度强弱不同又有强酸性和弱酸性阳离子交换树脂的区别。强酸性阳离子交换树脂磺酸基团和次甲基磺酸基团都是强酸性基团，它们容易在溶液中离解出氢离子，故呈强酸性，且离解后的负电基团，能吸附结合溶液中的其他阳离子而发生交换反应。这类树脂对酸、碱和各种溶剂都比较稳定，离子交换不受溶液PH值变化的影响，适用面广泛。常用强酸进行再生处理，但强酸性树脂与氢离子的结合力较弱故再生成氢型树脂时比较困难且耗酸量较大。强绝不能性树脂主要用于水处理和制药工业中。弱酸性阳离子交换

3、树脂带有羧酸基、氧乙酸基团的交换树脂，是常见的弱酸性阳离子交换树脂。这种树脂的离解性即酸性较弱，在低PH下难以离解和进行离子交换，只在碱性、中性或微酸性溶液中发生交换反应。其交换容量大，容易再生成氢型，但其交换能力弱，速度慢；化学和热稳定性差。这类树脂亦是用酸进行再生，在制药工业中使用较多。2、阴离子交换树脂阴离子交换树脂的活性基团能解离出阴离子，而其作为交换离子可与溶液中的其他阴离子发生交换。阴离子交换剂，相当于高分子的多元碱。依活性基团电离程度的不同，阴离子交换树脂也有碱性强弱之分。强碱性阴离子交换树脂强碱性阴离子交换树脂的活性基主要是季胺基团，能在水中离解出氢氧根离子而呈强碱性。这种树脂

4、的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用与强酸性离子交换树脂相似，其交换反应不受溶液PH值变化的影响。商品多以氯型出售，因其稳定性和而热性相对较好。它用强碱进行再考。强碱性阴离子交换树脂主要用于制备无盐水，可除去硅酸根、碳酸根等弱酸根。弱碱性阴离子交换树脂这类树脂含苞欲放有弱碱性基团，如伯胺其、促胺基或叔胺基。它们在水中能离解出氢氧根而呈弱碱性，具阴离子交换作用但它在多数情况下是吸附溶液中的整个其他酸分子，只能在中性或酸性条件下工作，较容易再生成羟型，可能NaCO3、NH4OH进行再生，且耗子碱量较少。9树脂的基本类型除上述四种外，在实际使用中，常常需要转变为其他离子形式。

5、例如强酸性阳离子树脂，直接使用中会离解出氢离了，引起溶液PH值下降，从而腐蚀设备和影响某些反应的进行。可使其与NaCL作用，转变为钠型树脂再使用工作时钠型树脂离解出钠离子并与溶液中的其他阳离子进行交换吸附。并在运行使用后，用盐水再生（而不用强酸）。又如阴离子树脂可转变为氯型再使用，工作时放出氯离子而交换吸附溶液中的其他阴离子，它的再生也只需用NaCL水溶液，氯型树脂还可转变为碳酸氢型再使用。强酸性树脂及强碱性树脂在转变为钠型和氯型后，虽然不再具有强酸性及强碱性，但它们仍然保有这些树脂的其他典型性能，如强的离解性和宽的PH工作范围等。其他还有能与金属离子形成螯合基团，并对某些金属离子具有优异选择

6、性的螯合性交换树脂；同时含有酸性和碱性基，可以在不同条件下进行两性交换的两性交换树脂；以及可促使电子转移，起到氧化还原作用的所氧化还原树脂。按树脂骨架的物理结构的方法分类，主要的有凝胶型和大孔型两类。A、凝胶型树脂凝胶型树脂，即是微孔型树脂，在干燥的情况下，它的高分子骨架内部没有毛细孔。当它吸水时即发生润胀，将在高分子的链节之间形成很细微的孔隙，常称为显微孔，湿润树脂显微孔的平均孔径为2-4mm。凝胶型树脂比较适用于无机离子的吸附；而不能吸附大分子有机物持。因无机离子的较小，一般都在0。3-0。6nm左右；而大分子有机物质的走私尺寸较大，如蛋白质分子直径为5-20nm，故不能进入这类树脂的显微

7、孔隙中进行交换。B、大孔型号树脂大孔型树脂是在合成树脂的聚合反应时，添加了起孔剂，使之形成了多孔海绵状的骨架结构，其内部存在较多永久性的微孔，这些微孔既有微细孔，也有大网型孔。润湿树脂是孔径可达100-500nm，孔道的表面积可在1000m2/g以上，也是相当大的。在大孔型树脂合成时，可以通过控制聚合反应的条件，而获得不同大小和网孔数量的树脂。大孔型树脂有许多优点：它内部的孔隙既大双式，链节活性中