离子交换树脂介绍

【新树脂的预处理】

新树脂常含有溶剂、未参加聚合反应的物质和少量低聚合物，还可能吸着铁、铝、铜等重金属离子。当树脂与水、酸、碱或其它溶液相接触时，上述可溶性杂质就会转入溶液中，在使用初期污染出水水质。所以，新树脂在投运前要进行预处理。

1、阳离子树脂的预处理：首先使用饱和食盐水，取其量约等于被处理树脂体积的两倍，将树脂置于食盐水中浸泡18-20小时，然后放尽食盐水，用清水漂洗净，使排出水不带黄色；其次再用2-4%NaOH溶液，其量与上相同，在其中浸泡2-4小时（或小流量清洗），放尽碱液后，冲洗树脂直至排出水接近中性为止；最后用5%HCL溶液，其量亦与上同，浸泡4-8小时，放尽酸液，用清水漂流至中性待用。

2、阴离子树脂的预处理：首先使用饱和食盐水，取其量约等于被处理树脂体积的两倍，将树脂置于食盐水中浸泡18-20小时，然后放尽食盐水，用清水漂洗净，使排出水不带黄色；而后用5%HCL浸泡4-8小时，然后放尽酸液，用水清洗至中性；而后用2%-4% NaOH溶液浸泡4-8小时后，放尽碱液，用清水洗至中性待用。

分类 产品名称 功能基团 体积交换容量

mmol/ml≥ 出场形式 国外树脂对应牌号 主要用途

强酸性苯乙烯系阳离子树脂 001*4

-SO3H 4.50 Na+ Amberlite

IR-118 高纯水制备及抗菌素提炼等

002-sc Amberlite

IR-122 抗菌素提取与D113SC配套双层床

大孔弱酸性丙烯酸系阳离子树脂 D111

-COOH 9.5

H+ Amberlite

IRC-84 循环水处理、废水处理、脱色

110 11.5 Amberlite

IRC-84 用于提取链霉素及分离碱性抗菌素、硬水软化、纯水制备

122 4.00 用于提纯维生素B12、钼酸铵精制、链霉素、土霉素、四环素等抗菌素的脱色味精脱色

强碱性苯乙烯系

阴离子树脂 201*4 -N+/(CH3)3 3.80

离子交换树脂的变质、污染与复苏

一、离子交换树脂的变质

离子交换树脂在水处理系统运行的过程中，由于氧化或降解，树脂结构遭受破坏，这是一种不可逆的树脂的劣化，成为树脂的变质。

（一）阳离子交换树脂的氧化

1.阳树脂氧化的原因和现象

阳树脂氧化的主要原因是由于水中有氧化剂，如游离氯、硝酸根等，水中重金属离子能起催化作用，当温度高时，树脂受氧化剂浸蚀更为严重，其结果是使树脂交换基团降解和交换骨架断裂，树脂颜色变淡和其体积增大。

2.防止树脂被氧化的方法

（1）活性炭过滤 用活性炭过滤水进行脱氧是防止树脂被氧化的常用方法，其原理是基于吸附作用，并在被吸附的活性炭表面上进行下面的化学反应。其反应为：

C­­－+HOCl→CO－+HCl

活性炭脱氯是一种简单、经济、行之有效的方法，故得到普通应用。

（2）化学还原法 化学还原法是在含有余氯的水中，投加一定量还原剂（如SO2或Na2SO3）进行脱氯。

（3）选用高交联度的大孔阳树脂。

（4）避免使用质量差的盐酸 其中含有氧化剂对阳树脂造成危害。

（二）强碱性阴树脂的降解

在离子交换水处理系统中，强碱性阴树脂通常是置于阳树脂后使用，一般是遭受水中溶解氧的氧化，以及再生过程中碱中所含的氧化剂（如ClO3－和FeO42－）的氧化，其结果是强碱性季铵基团逐渐降解，但不会发生骨架的断链。在化学除盐工艺中，强碱性阴树脂的降解主要表现为对中性盐的分解容量，特别是对硅的交换容量下降。

季铵基团受氧化后，按叔、仲、伯胺顺序降解的过程如下：

CH3 CH3

R—N CH3 [O] R—N [O] R═N—CH3 [O] R≡N 非碱性物质 CH3

CH3

2.防止强碱性阴树脂降解的方法

离子交换树脂的交换原理

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。孔隙结构分凝胶型和大孔型两种，凡具有物理孔结构的称大孔型树脂，在全名称前加“大孔”。分类属酸性的应在名称前加“阳”，分类属碱性的，在名称前加“阴”。如：大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。

离子交换树脂的结构，由三部分组成，分别是：

(1)高分子骨架：由交联的高分子聚合物组成；

(2)离子交换基团：它连在高分子骨架上，带有可交换的离子(称为反离子)的 离子型官能团或带有极性的非离子型官能团；

(3)孔：它是在干态和湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔(凝胶 孔)和高分子结构之间的孔(毛细孔)。

接下来宏昌化工小编着重给您介绍一下离子交换的基本原理：

离子交换的选择性定义为离子交换剂对于某些离子显示优先活性的性质。离子交换树脂吸附各种离子的能力不一，有些离子易被交换树脂吸附，但吸着后要把它置换下来就比较困难；而另一些离子很难被吸着，但被置换下来却比较容易，这种性能称为离子交换的选择性。

离子交换树脂对水中不同离子的选择性与树脂的交联度、交换基团、可交换离子的性质、水中离子的浓度和水的温度等因素有关。离子交换作用即溶液中的可交换离子与交换基团上的可交换离子发生交换。一般来说，离子交换树脂对价数较高的离子的选择性较大。对于同价离子，则对离子半径较小的离子的选择性较大。在同族同价的金属离子中，原子序数较大的离子其水合半径较小，阳离子交换树脂对其的选择性较大。

对于强酸性阳离子交换树脂来说，它对一些离子的选择性顺序为：Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+。离子交换反应是可逆反应，但是这种可逆反应并不是在均相溶液中进行的，而是在固态的树脂和溶液的接触界面间发生的。这种反应的可逆性使离子交换树脂可以反复使用。

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ionexchangeresin)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