陰離子交換樹脂.doc

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1、陰離子交換樹脂   離子交換法(ionexchangeprocess)是液相中的離子和固相中離子間所進(jìn)行的的一種可逆性化學(xué)反應(yīng),當(dāng)液相中的某些離子較為離子交換固體所喜好時,便會被離子交換固體吸附,為維持水溶液的電中性,所以離子交換固體必須釋出等價離子回溶液中?! ‰x子交換樹脂一般呈現(xiàn)多孔狀或顆粒狀,其大小約為0.1~1mm,其離子交換能力依其交換能力特征可分:  1.強(qiáng)堿型陰離子交換樹脂:主要是含有較強(qiáng)的反應(yīng)基如具有四面體銨鹽官能基之-N+(CH3)3,在氫氧形式下,-N+(CH3)3OH-中的氫氧離子可以迅速釋出,以進(jìn)行交換,強(qiáng)堿型陰離子交換樹脂可以和所有的陰離

2、子進(jìn)行交換去除?! ∪缁撬峄璖O3H,容易在溶液中離解出H+,故呈強(qiáng)酸性。樹脂離解后,本體所含的負(fù)電基團(tuán),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(qiáng)酸性樹脂的離解能力很強(qiáng),在酸性或堿性溶液中均能離解和產(chǎn)生離子交換作用?! 渲谑褂靡欢螘r間后,要進(jìn)行再生處理,即用化學(xué)藥品使離子交換反應(yīng)以相反方向進(jìn)行,使樹脂的官能基團(tuán)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(qiáng)酸進(jìn)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。 ?。?弱堿型陰離子交換樹脂: 這類樹脂含弱酸性基團(tuán),如羧基-COOH,

3、能在水中離解出H+而呈酸性。樹脂離解后余下的負(fù)電基團(tuán),如R-COO-(R為碳?xì)浠鶊F(tuán)),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(jìn)行離子交換,只能在堿性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。這類樹脂亦是用酸進(jìn)行再生(比強(qiáng)酸性樹脂較易再生)  如氨基,僅能去除強(qiáng)酸中的陰離子如SO42-,Cl-或NO3-,對于HCO3-,CO32-或SiO42-則無法去除。  3.對陰離子的吸附  強(qiáng)堿性陰離子樹脂對無機(jī)酸根的吸附的一般順序?yàn)椋骸 O42->NO3->Cl->HCO3->OH-  弱堿性陰離子樹脂

4、對陰離子的吸附的一般順序如下:  OH->檸檬酸根3->SO42->酒石酸根2->草酸根2->PO43->NO2->Cl->醋酸根->HCO3-  注意事項(xiàng)  1、離子交換樹脂含有一定水份,不宜露天存放,儲運(yùn)過程中應(yīng)保持濕潤,以免風(fēng)干脫水,使樹脂破碎,如貯存過程中樹脂脫水了,應(yīng)先用濃食鹽水(10%)浸泡,再逐漸稀釋,不得直接放入水中,以免樹脂急劇膨脹而破碎。  2、冬季儲運(yùn)使用中,應(yīng)保持在5-40℃的溫度環(huán)境中,避免過冷或過熱,影響質(zhì)量,若冬季沒有保溫設(shè)備時,可將樹脂貯存在食鹽水中,食鹽水濃度可根據(jù)氣溫而定。  3、離子交換樹脂的工業(yè)產(chǎn)品中,常含有少量低聚合物和未

5、參加反應(yīng)的單體,還含有鐵、鉛、銅等無機(jī)雜質(zhì),當(dāng)樹脂與水、酸、堿或其它溶液接觸時,上述物質(zhì)就會轉(zhuǎn)入溶液中,影響出水質(zhì)量,因此,新樹脂在使用前必須進(jìn)行預(yù)處理,一般先用水使樹脂充分膨脹,然后,對其中的無機(jī)雜質(zhì)(主要是鐵的化合物)可用4-5%的稀鹽酸除去,有機(jī)雜質(zhì)可用2-4%稀氫氧化鈉溶液除去,洗到近中性即可。如在醫(yī)藥制備中使用,須用乙醇浸泡處理?! ?、樹脂在使用中,防止與金屬(如鐵、銅等)油污、有機(jī)分子微生物、強(qiáng)氧化劑等接觸,免使離子交換能力降低,甚至失去功能,因此,須根據(jù)情況對樹脂進(jìn)行不定期的活化處理,活化方法可根據(jù)污染情況和條件而定,一般陽樹脂在軟化中易受Fe的污

6、染可用鹽酸浸泡,然后逐步稀釋,陰樹脂易受有機(jī)物污染,可用10%NaC1+2-5%NaOH混合溶液浸泡或淋洗,必要時可用1%雙氧水溶液泡數(shù)分鐘,其它,也可采用酸堿交替處理法,漂白處理法,酒精處理及各種滅菌法等等?! ?、新樹脂的預(yù)處理:離子交換樹脂的工業(yè)產(chǎn)品中,常含有少量低聚物和未參加反應(yīng)的單體,還含有鐵、鉛、銅等無機(jī)雜質(zhì)。當(dāng)樹脂與水、酸、堿或其它溶液接觸時,上述物質(zhì)就會轉(zhuǎn)入溶液中,影響出水質(zhì)量。因此,新樹脂在使用前必須進(jìn)行預(yù)處理。一般先用水使樹脂膨脹,然后,對其中的無機(jī)雜質(zhì)(主要是鐵的化合物)可用4-5%的稀鹽酸除去,有機(jī)雜質(zhì)可用2-4%稀氫氧化鈉溶液除去洗到近中

7、性即可。

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