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+ 。
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1.树脂的颗粒尺寸与树脂的反应速度息息相关,树脂的颗粒越大,反应速度就越慢一些,颗粒越小,树脂的反应速度越快,但是颗粒越小,溶液通过时的阻力就比较大,所以一般树脂的颗粒在0.4-0.6mm左右 。
2.树脂的密度与树脂的交联度相关,一般情况下,树脂的密度越高,交联度就越高,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. 树脂在合成的过程中,可能会加入聚合度较低的物质,在使用树脂时可能会发生溶解,我们在采购树脂时也要考虑到树脂溶解性能不能符合自己的要求 。
4.在选择树脂时,树脂的耐用性是非常重要的,树脂在运输、储存以及使用时,可能会出现一些摩擦,长期使用之后,可能会出现树脂破损的情况 。
5.树脂中会含有一定的水分,不同型号的树脂含水量也有所不同,树脂在使用时,随着各种因素对树脂的损害,其含水量也会发生变化 。
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阳离子交换树脂的用途和原理?阳离子交换树脂的用途:
一、食品行业:
离子交换树脂可以用来制糖、饮料、酒、味精等领域,高果糖浆就是通过离子交换树脂处理后生成的一种产品,离子交换树脂在食品行业中的应用非常广泛,且效果非常好,能够有效的去除液体的离子 。
二、化工行业:
在有机合成中,离子交换树脂可以作为催化剂,进行酯化、水解等反应,而且可以反复使用,分离的效果非常好,也不会对环境造成污染,能够有效的控制,且不会对人体造成危害 。
三、制药行业:
在70年代就已经开始使用离子交换树脂进行制药,一开始是用于药物的提取、分离以及纯化等,由于离子交换的可逆性,所以在缓控释给药系统和靶向给药系统中也有应用,离子交换树脂不仅能够有效的控制,且非常的安全 。
阳离子交换树脂的原理:
阳树脂分弱树脂和强树脂两大类 。阳离子交换树脂分子式H-R(当然也可以是Na-R型), H就是氢离子 。树脂高度约0.8米到1.6米 。当水从上向下,通过树脂层时,水中的阳离子与树脂的H离子发生交换,树脂较上层是铁钙镁离子,接着是钾钠铵离子 。出水水质是酸性的,PH值一般小于3 。当运行约一天左右时,出水开始出现钠离子,表示反应到了终点,需要用酸(HCl)反洗,将钠钙离子再置换出来 。
阳离子交换树脂是危险品吗阳离子交换树脂不是危险品!!
阳离子交换树脂是离子交换树脂的一种,阳离子交换树脂内含有大量的酸性基团,能够在水中分解除H+,可以与液体中的阳离子进行离子交换,阳离子交换树脂又分为强酸性阳离子交换树脂和弱酸性阳离子交换树脂 。
阳离子交换树脂的工作原理:
强酸性阳离子交换树脂:
含有大量的强酸性基团,容易在液体中释放出氢离子,然后树脂内的三氧化硫就会吸附液体中的阳离子,其实就是树脂中的氢离子与液体中的阳离子进行交换 。
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