離子交換樹脂的工作原理
2019-11-04 10:33:22
admin 
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離子交換樹脂的工作原理是通過自身所帶的官能團(tuán)與水中的離子發(fā)生交換反應(yīng)，把水中的金屬離子吸附到自身的表面從而達(dá)到去除的目的。當(dāng)離子交換樹脂使用一段時(shí)間后就會(huì)達(dá)到一個(gè)飽和的狀態(tài)，這時(shí)候可以對(duì)離子交換樹脂進(jìn)行再生操作后再次使用。
離子交換樹脂的工作原理是通過自身所帶的官能團(tuán)與水中的離子發(fā)生交換反應(yīng)，把水中的金屬離子吸附到自身的表面從而達(dá)到去除的目的。當(dāng)離子交換樹脂使用一段時(shí)間后就會(huì)達(dá)到一個(gè)飽和的狀態(tài)，這時(shí)候可以對(duì)離子交換樹脂進(jìn)行再生操作后再次使用。
離子交換樹脂是什么？
1.離子交換樹脂是一種具有網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)、且不溶于酸、堿和有機(jī)溶劑的固體高分子化合物.離子交換樹脂的單元結(jié)構(gòu)由兩部分組成。一部分是不可移動(dòng)且具有立體結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)骨架，另一部分是可移動(dòng)的活性離子。
2.離子交換樹脂是一類具有離子交換功能的高分子材料，在溶液中它能將本身的離子與溶液中的同號(hào)離子進(jìn)行交換。如果樹脂釋放的是活性陽離子，它就能和溶液中的陽離子發(fā)生交換，稱陽離子交換樹脂如果釋放的是活性陰離子，它就能交換溶液中的陰離子，稱陰離子交換樹脂。
離子交換樹脂的工作原理：
離子交換樹脂可以分為陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂，這兩種樹脂在水中與雜質(zhì)離子發(fā)生的反應(yīng)有所不同。
陽離子交換樹脂是一類骨架上結(jié)合有磺酸（-SO；H）和羧酸（-COOH）等酸性功能基的聚合物。將此樹脂浸漬于水中時(shí)，交換基部分可如同普通酸那樣發(fā)生電離。以R表示樹脂的骨架部分，陽離子交換樹脂R-SO3H或R-COOH在水中的電離如下：
RSO3H→RSO3+H+RCOOH+RCOO+H+
陰離子交換樹脂是一類在骨架上結(jié)合有季胺基、伯胺基、仲胺基、叔胺基的聚合物。其中以季胺基上的羥基為交換基的樹脂具有強(qiáng)堿性，稱為強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂。用R表示樹脂中的聚合物骨架時(shí)，強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂在水中會(huì)發(fā)生如下的電離：
R-N*（CHB）3OH，R-N*（CHB）3+OT
離子交換樹脂的特點(diǎn)：
離子交換樹脂化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、氧化劑和還原劑，不溶于酸、堿和常見的有機(jī)溶劑，耐熱超過100℃。離子交換樹脂的電離率基本不受pH影響，離子交換作用的pH范圍寬。 樹脂使用一段時(shí)間后要進(jìn)行再生處理，即用化學(xué)藥品使樹脂的官能團(tuán)恢復(fù)到原來的狀態(tài)。離子交換樹脂可以進(jìn)行再生處理后反復(fù)使用。
離子交樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域：
食品工業(yè)。
離子交換樹脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工業(yè)裝置上。例如：高果糖漿的制造是由玉米中萃出淀粉后，再經(jīng)水解反應(yīng)，產(chǎn)生葡萄糖與果糖，而后經(jīng)離子交換處理，可以生成高果糖漿。離子交換樹脂在食品工業(yè)中的消耗量?jī)H次于水處理。
合成化學(xué)和石油化學(xué)工業(yè)。
在有機(jī)合成中常用酸和堿作催化劑進(jìn)行酯化、水解、酯交換、水合等反應(yīng)。用離子交換樹脂代替無機(jī)酸、堿，同樣可進(jìn)行上述反應(yīng)，且優(yōu)點(diǎn)更多。如樹脂可反復(fù)使用，產(chǎn)品容易分離，反應(yīng)器不會(huì)被腐蝕，不污染環(huán)境，反應(yīng)容易控制等。
環(huán)境保護(hù)。
離子交換樹脂已應(yīng)用在許多非常受關(guān)注的環(huán)境保護(hù)問題上。目前，許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質(zhì)，這些可用樹脂進(jìn)行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子，回收電影制片廢液里的有用物質(zhì)等。
濕法治金及其他
離子交換樹脂可以從貧鋪礦里分離、濃縮、提純軸及提取稀土元素和貴金屬。
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