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離子交換樹脂的發(fā)展
離子交換技術(shù)有相當長的歷史,某些天然物質(zhì)如泡沸石和用煤經(jīng)過磺化制得的磺化煤都可用作離子交換劑。但是,隨著現(xiàn)代有機合成工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展,研究制成了許多種性能優(yōu)良的離子交換樹脂,并開發(fā)了多種新的應(yīng)用方法,離子交換技術(shù)迅速發(fā)展,在許多行業(yè)特別是高新科技產(chǎn)業(yè)和科研領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。近年國內(nèi)外生產(chǎn)的樹脂品種達數(shù)百種,年產(chǎn)量數(shù)十萬噸。 在工業(yè)應(yīng)用中,離子交換樹脂的優(yōu)點主要是處理能力大,脫色范圍廣,除氟樹脂生產(chǎn)廠家,脫色容量高,能除去各種不同的離子,除氟樹脂供應(yīng),可以反復(fù)再生使用,工作壽命長,運行費用較低(雖然一次投入費用較大)。以離子交換樹脂為基礎(chǔ)的多種新技術(shù),如色譜分離法、離子排斥法、電滲析法等,各具的功能,可以進行各種特殊的工作,是其他方法難以做到的。離子交換技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用還在迅速發(fā)展之中。 離子交換樹脂的應(yīng)用,是近年國內(nèi)外制糖工業(yè)的一個重點研究課題,是糖業(yè)現(xiàn)代化的重要標志。膜分離技術(shù)在糖業(yè)的應(yīng)用也受到廣泛的研究。 離子交換樹脂都是用有機合成方法制成。 離子交換樹脂的品種很多,除氟樹脂直銷,因化學組成和結(jié)構(gòu)不同而具有不同的功能和特性,適應(yīng)于不同的用途。應(yīng)用樹脂要根據(jù)工藝要求和物料的性質(zhì)選用適當?shù)念愋秃推贩N。
離子交換樹脂的基本類型
(1) 強酸性陽離子樹脂
強酸性陽離子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。樹脂離解后,本體所含的負電基團,如SO3-,能吸附結(jié)合溶液中的其他陽離子。這兩個反應(yīng)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,在酸性或堿性溶液中均能離解和產(chǎn)生離子交換作用。湘中樹脂. 強酸性陽離子樹脂樹脂在使用一段時間后,必須進行再生處理,即用化學藥品使離子交換反應(yīng)以相反方向進行,使樹脂的官能基團回復(fù)原來狀態(tài),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(jié)合而恢復(fù)原來的組成。
(2) 弱酸性陽離子樹脂
弱酸性陽離子樹脂含弱酸性基團,如羧基-COOH,能在水中離解出H 而呈酸性。樹脂離解后余下的負電基團,如R-COO-(R為碳氫基團),能與溶液中的其他陽離子吸附結(jié)合,從而產(chǎn)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,只能在堿性、1中性或微酸性溶液中(如PH5~14)起作用。湘中樹脂.弱酸性陽離子樹脂也是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生)。
(3) 強堿性陰離子樹脂
強堿性陰離子樹脂含有強堿性基團,如季胺基(亦稱四級胺基)-NR3OH(R為碳氫基團),除氟樹脂,能在水中離解出OH-而呈強堿性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合,從而產(chǎn)生陰離子交換作用。湘中樹脂.強堿性陰離子樹脂的離解性很強,在不同pH下都能正常工作。它用強堿(如NaOH)進行再生。
(4) 弱堿性陰離子樹脂
弱堿性陰離子樹脂含有弱堿性基團,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-而呈弱堿性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合,從而產(chǎn)生陰離子交換作用。湘中樹脂.弱堿性陰離子樹脂在多數(shù)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。
離子交換樹脂的原材料是什么
一般骨架是和二乙烯苯的交聯(lián)產(chǎn)物,再加上相應(yīng)的功能集團如磺酸基或者季氨基.
此外還有系等等很多種骨架.以離子交換樹脂為基礎(chǔ)的多種新技術(shù),如色譜分離法、離子排斥法、電滲析法等,各具的功能,可以進行各種特殊的工作,是其他方法難以做到的。離子交換技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用還在迅速發(fā)展之中。 離子交換樹脂的應(yīng)用,是近年國內(nèi)外制糖工業(yè)的一個重點研究課題,是糖業(yè)現(xiàn)代化的重要標志。
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