离子交换树脂简介..共18页
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摘要纠错编辑摘要离子交换树脂常用于原水处理的有钠型阳离子交换树脂和阴离子交换树脂,全名称由分类名称、骨架(或基因)名称、基本名称构成。
根据树脂的酸碱性分,属酸性的在名称前加“阳”,强酸性阳离子树脂与NaCl作用,转变为钠型树脂使用,就叫做“钠型阳离子交换树脂”。
属碱性的在名称前加“阴”。
离子交换树脂-离子交换树脂离子交换树脂-正文一类带有功能基的网状结构的高分子化合物,加热不熔,也不溶解于任何介质,能同溶液里的离子起交换反应。
离子交换反应与无机化学的置换或复分解反应类似,如硫酸钠与硝酸钡的化学反应:所差异的只是,无机化学的复分解反应一般是均相反应,而在离子交换树脂上进行的反应是非均相反应。
最主要的离子交换反应有:①阳离子交换树脂的交换反应:R为高分子强酸基,如结构式a、b。
②阴离子交换树脂的交换反应:R为高分子强碱基,如结构式c。
简史离子交换树脂开始出现于1935年,当时,英国人B.A.亚当斯和E.L.霍姆斯发现,苯酚磺酸-甲醛逐步聚合物能够交换阳离子,其后,又发现间苯二胺与甲醛的聚合物具有交换阴离子的性能。
1939年德国法本公司和1941年美国的树脂产品和化学品公司先后开始工业生产,并分别以Wofatit和Amberlite作为商品名。
1944年美国人G.F.达莱利奥合成了苯乙烯系离子交换树脂。
第二次世界大战期间,在德国,Wofatit除用于水的精制外,还从人造丝工厂废液中回收铜氨,从照像废液中回收银。
在这期间,美国将离子交换树脂用于从贫铀矿中提取铀及用于核裂变生成物、超铀元素、稀土元素的分离。
战后,离子交换树脂的合成和应用进一步得到发展,在水纯化领域中,采用混合床脱盐法,制得了电阻率为1800万欧·厘米的高纯水。
50年代以后,开展了膜状离子交换树脂的研究,开辟了电化学的新领域。
60年代初期,为适应尖端科学的发展,又研制出耐压、耐磨、高交换速度、能交换或吸着高分子量化合物(如水里的腐植酸)的大孔离子交换树脂。
离子交换树脂题目:离子交换树脂摘要:本文就离子交换树脂的主要品种,性质,结构组成,制备工艺,历史发展,应用现状和前景等做了相关介绍。
正文:高分子是化学里我最喜欢的一块,只是自己专业是化工,后来没有太接触高分子,可毕竟我们生活最小的部分都离不开高分子,离子交换树脂是结构高分子的一部分,与我们日常生活关系很密切,因此我选了这个题目,在完成论文的同时学会有关知识,强化自己的知识面。
在此我向大家详细的介绍一下离子交换树脂的各种问题。
一,离子交换树脂基本介绍离子交换树脂(英文名是ion exchange resin)是带有官能团(有交换离子活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。
通常是球形颗粒物。
离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架(或基因)名称、基本名称组成。
二,离子交换树脂的简史离子交换树脂是最早出现的功能高分子材料,其历史可追溯到上一世纪30年代。
1935英国的Adams和Holmes发表了关于酚醛树脂和苯胺甲醛树脂的离子交换性能的工作报告,开创了离子交换树脂领域,同时也开创了功能高分子领域。
离子交换树脂可以使水不经过蒸馏而脱盐,既简便又节约能源。
因此根据Adams和Holmes的发明,带有磺酸基和氨基的酚醛树脂很快就实现了工业化生产并在水的脱盐中得到了应用。
1944年D’Alelio合成了具有优良物理和化学性能的磺化苯乙烯-二乙烯苯共聚物离子交换树脂交联聚丙烯酸树脂,奠定了现代离子交换树脂的基础。
此后,Dow化学公司的Bauman等人开发了苯乙烯系磺酸型强酸性离子交换树脂并实现了工业化;Rohm&Hass公司的Kunin等人则进一步研制了强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂和弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂。
这些离子交换树脂除应用于水的脱盐精制外,还用于药物提取纯化、稀土元素的分离纯化、蔗糖及葡萄糖溶液的脱盐脱色等离子交换树脂发展史上的另一个重大成果是大孔型树脂的开发。
20世纪50年代末,国内外包括我国的南开大学化学系在内的诸多单位几乎同时合成出大孔型离子交换树脂。
一、离子交换树脂1.离子交换树脂发展史2.离子交换树脂的组成3.离子交换树脂的分类4.离子交换树脂的名称及命名方法5.离子交换树脂的实际应用6.各种类型离子交换树脂常用再生剂及其用量7.离子交换树脂性能降解原因8.离子交换树脂使用前为什么要进行预处理9.离子交换树脂如何进行预处理10.离子交换树脂贮存、运输应注意什么11.离子交换树脂运转中的暂停注意事项12.离子交换树脂在使用中的注意事项13.树脂的污染、中毒与活化14.判别离子交换树脂铁污染的程度15.判别有机物污染的程度二、催化剂使用注意事项或中毒(失活)原因分析原因之一:“阳离子”中毒原因之二:可水解的腈类和酰类物质中毒原因之三:催化剂孔道堵塞,使催化剂失活。
原因之四:催化基因脱落,使催化剂失活。
一、离子交换树脂1.离子交换树脂发展史离子交换剂是一类能发生离子交换的物质,分为无机离子交换剂(如沸石)和有机离子交换剂。
有机离子交换剂又称离子交换树脂。
在第二次世界大战中,美国获得了化学与物理性能较缩聚型离子交换树脂稳定而且经济的苯乙烯系和丙烯酸系加聚型离子交换树脂合成的专利。
它开创了当今离子交换树脂制造方法的基础。
我国在1950年以后开始离子交换树脂的研究,1958年,离子交换树脂在国内正式投入工业化生产。
目前,我国离子交换树脂生产的品种已超过60种,质量不断提高,在我国的经济建设中起着重要的作用。
返回<<2.离子交换树脂的组成离子交换树脂是一类带有功能基的网状结构的高分子化合物,其结构由三部分组成:不溶性的三维空间网状骨架,连接在骨架上的功能基团和功能基团所带的相反电荷的可交换离子。
返回<<3.离子交换树脂的分类按骨架结构不同,离子交换树脂可分为凝胶型和大孔型两大类。
按其所带的交换功能基的特性,可分为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和其他树脂。
按功能基上酸或碱的强弱程度分为强酸阳离子交换树脂、弱酸阳离子交换树脂;强碱阴离子交换树脂、弱碱阴离子交换树脂。
离子交换树脂基础知识离子交换树脂的基础知识一、离子交换树脂发展简史离子交换剂是一类能发生离子交换的物质,分为无机离子交换剂和有机离子交换剂。
有机离子交换剂又称离子交换树脂。
无机离子交换剂(如沸石)早在一百多年前就已发现并应用,人类就已经会利用沙砾净水。
而有机离子交换树脂是在1933年由英国人亚当斯(Hdams)和霍姆斯(Holms)首先用人工方法制造酚醛类型的阳、阴离子交换树脂。
在第二次世界大战期间,德国首先进行工业规模的生产。
战后英、美、苏、日等国的发展很快。
1945年美国人迪阿莱里坞(D’Alelio)发表了关于聚苯乙烯型强酸性阳离子交换树脂及聚丙烯酸型弱酸性阳离子交换树脂的制备方法。
后来聚苯乙烯阴离子交换树脂、氧化还原树脂以及螯合树脂等也相继出现,在应用技术及其范围上也日益广大。
到了上世纪五十年代后期,各种大孔型的树脂又相继发展起来,在生产及科学研究中,离子交换树脂起着越来越重要的作用。
解放前,我国的离子交换树脂的科研和生产完全空白,解放后,从五十年代初期开始,我国在北京、上海和天津的一些科研单位和高等学校分别开始了离子交换树脂的研究。
1953年酚醛磺化树脂产生,1958年凝胶型苯乙烯树脂投入生产,1959年南开大学何炳林用苯乙烯做致孔剂合成孔径大、强度高和交换速度快的大孔型交联聚苯乙烯离子交换树脂。
60年代我国生产了大孔型苯乙烯系、丙烯酸系离子交换树脂。
到70年代中、后期又合成了多种吸附树脂、碳化树脂,并已先后投入生产。
经过50年的努力,我国的离子交换树脂的生产和工业应用得到了飞速的发展,生产的品种已超过六十种,产品的种类和产量日益增多,质量不断提高,并广泛应用于工农业生产、国防建设、医药卫生、交通运输及科学研究等部门,在我国的建设中起着越来越重要的作用。
二、离子交换树脂的组成离子交换树脂不溶于一般的酸、碱溶液及各种有机溶剂,如乙醇、丙酮及烃等,结构上属于既不溶解、也不熔融的多孔性海绵状固体高分子物质。
离子交换树脂简介离子交换树脂,作为功能型高分子材料,是进行离子交换分离操作的物质基础。
离子交换树脂性能的好坏,对于分离效果的成败,起着关键性的作用。
离子交换树脂具有很多优点,如:吸附速度快、抗污染能力强、机械强度大、稳定性好以及可循环使用等。
目前已在化工、电力、水处理、冶金、食品、医药、和核工业等部门得到广泛的应用。
离子交换树脂是一种具有网状立体结构的高分子化合物,并且它不溶于酸、碱及有机溶剂。
其结构由不溶性三维空间网状骨架,连接在骨架上的功能基团和功能基团所带的相反电荷的可交换离子三部分组成。
功能基团是以化学键结合在大分子链(惰性骨架)上,功能基团所带的反电荷离子是以离子键与功能基团结合。
离子交换树脂是依靠功能基团解离出来的反离子和溶液中的离子之间的浓度差来进行交换。
另外,离子交换树脂上功能基对自由离子亲和力的不同也是推动它们交换的动力之一。
离子交换反应是可逆的,负载的树脂可以通过解吸附剂再生使树脂反复利用。
离子交换树脂有很多品种和制造厂家在国内外。
国外较著名的如美国Rohm & Hass 公司生产的Amberlite 系列、化学公司的Dowex 系列、法国国内制造厂家主要有上海树脂厂、晨光化工研究院树脂厂、南开大学化工厂、南京树脂厂等。
树脂的名称大多数由各制造厂家或所在国家自行规定。
国外一些产品用字母 A 代表阴离子树脂(A 为Anion 的第一个字母),C 代表阳离子树脂(C为cation 的第一个字母),如Amberlite 的IRA 和IRC 分别为阴离子交换树脂和阳离子交换树脂。
我国化工部规定(HG2-884-76),离子交换树脂的型号由三位阿拉伯数字组成。
第一位数字代表产品的分类:0 代表强酸性,1 代表弱酸性。
离子交换树脂是一种高分子化合物,这种材料有着很好的机械强度。
离子交换树脂的化学性质比较稳定,在没有意外的情况下阴离子交换树脂的使用可以有很长时间。
那么,离子交换树脂的工作原理是什么?既然是一种离子交换树脂,那么它的作用环境就是溶液。
水溶液中一般还有的是金属阳离子,这些金属阳离子可以与材料上的氢离子发生离子交换作用,这样溶液中的阳离子就会跑到材料上,这样阳离子就交换完毕。
这个过程靠的就是离子交换树脂的原料的作用。
而阴离子的交换和上面的是一样的,就是水中的阴离子与材料上的OH-交换,交换到水中的H+与OH-反应生成水,这样就会使溶液脱盐。
我们生产厂家在多年的生产中,提高了离子交换树脂寿命,让人们从一定程度上节约了成本。
离子交换树脂的定义就是脱盐,是溶液中的盐分脱离出来。
离子交换树脂的工作原理是及其简单的,厂家关键是选择良好的材料才能将这种原理体现出来。
如果你需要这种产品,可以到我们厂家进行挑选,保证使用方便,使用时间长。
离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。
在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。
按交换基团性质的不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。
阳离子交换树脂大都含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。
例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离子交换树脂,其结构式可简单表示为R—SO3H,式中R代表树脂母体,其交换原理为 2R—SO3H+Ca2+—(R—SO3)2Ca+2H+ 这也是硬水软化的原理。
阴离子交换树脂含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团。
它们在水中能生成OH-离子,可与各种阴离子起交换作用,其交换原理为R—N(CH3)3OH+Cl- R—N(CH3)3Cl+OH- 由于离子交换作用是可逆的,因此用过的离子交换树脂一般用适当浓度的无机酸或碱进行洗涤,可恢复到原状态而重复使用,这一过程称为再生。
离子交换树脂是一种高分子化合物,通常是球形颗粒状,具有网状结构和不溶性。
它的分子中含有能够交换离子的活性基团,这些基团能够与溶液中的离子发生交换反应,从而实现对溶液中离子的选择性分离和纯化。
离子交换树脂广泛应用于水处理、食品加工、制药、化工等领域。
其主要作用是去除水中的杂质、离子和微生物等,使水质更加纯净。
同时,离子交换树脂还可以用于分离和纯化有机化合物和生物大分子等。
离子交换树脂的分类主要根据其化学结构和交换反应类型进行。
常见的离子交换树脂包括阳离子交换树脂和阴离子交换树脂,其中阳离子交换树脂又可分为强酸型和弱酸型,阴离子交换树脂又可分为强碱型和弱碱型。
此外,离子交换树脂还可以根据其基体种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂等。
离子交换树脂的优点包括稳定性好、机械强度高、交换容量大、操作简便等。
但其也存在一些缺点,例如易受污染、再生成本高等。
因此,在实际应用中需要根据具体情况选择合适的离子交换树脂。
一价阳离子交换树脂
一价阳离子交换树脂是一种常用于水处理和化学分离过程中的材料。
它具有很高的吸附能力和选择性,可以从水中去除杂质,并实现离子的分离和浓缩。
这种树脂由于其独特的结构和性质,在环境保护、食品加工、制药和化工等领域中发挥着重要的作用。
一价阳离子交换树脂的工作原理是利用树脂上的阳离子交换基团与溶液中的阴离子发生交换反应。
当溶液通过树脂床层时,树脂上的交换基团会与溶液中的阴离子结合,将其吸附在树脂表面。
同时,树脂上原有的阳离子会释放出来,实现阳离子的交换。
一价阳离子交换树脂可以广泛应用于水处理过程中。
例如,在水净化过程中,它可以去除水中的重金属离子、有机物和其他污染物,从而提高水的质量。
在工业生产过程中,它可以用于分离和浓缩溶液中的特定离子,从而实现产品纯化和提纯。
此外,它还可以用于医药领域中的药物分离和纯化过程。
一价阳离子交换树脂的选择性是其优势之一。
树脂的交换基团可以根据需要进行选择,以实现特定离子的富集和分离。
这种选择性使得树脂在不同应用领域具有广泛的适用性和灵活性。
然而,一价阳离子交换树脂也存在一些局限性。
例如,在处理高浓度离子溶液时,树脂可能会饱和,导致其吸附能力下降。
此外,树脂的再生和回收也需要一定的成本和操作复杂性。
总的来说,一价阳离子交换树脂是一种重要的材料,具有广泛的应用前景。
通过合理选择和使用,它可以在水处理、化学分离和其他领域中发挥重要作用,为人类创造更清洁、更安全的生活环境。