第二章`离子交换树脂 一`定义和分类
- 格式:ppt
- 大小:1.79 MB
- 文档页数:61
离子交换树脂分类一、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。
H)(强酸性阳离子交换树阳离子交换树脂:骨架上结合有磺酸基(-SO3脂)或羧酸基(-COOH)(弱酸性阳离子交换树脂)。
阴离子交换树脂:骨架上结合有季铵基(强碱性阴离子交换树脂),伯胺基、仲胺基、叔胺基(弱碱性阴离子交换树脂)。
二、离子交换树脂的分类按骨架结构不同:凝胶型(干态无孔,吸水后产生微孔)和大孔型(树脂内部无论干、湿或收缩、溶胀都存在着比凝胶型树脂更大、更多的孔)。
根据所带的功能基团的特性:阳离子交换树脂(带酸性功能基,能与阳离子进行交换)、阴离子交换树脂(带碱性功能基,能与阴离子进行交换)和其它树脂。
三、离子交换树脂的命名方法根据离子交换树脂的功能基的性质,将其分为强酸(0)、弱酸(1)、强碱(2)、弱碱(3)、螯合(4)、两性(5)和氧化还原(6)七类(各类后面的数字为其分类代号)。
离子交换树脂的骨架分为苯乙烯系(0)、丙烯酸系(1)、酚醛系(2)、环氧系(3)、乙烯吡啶系(4)、脲醛系(5)、氯乙烯系(6)七类(各类后面的数字为骨架分类代号)。
命名方法:D ¤△▼×■D 大孔树脂在名称前加D¤分类代号(阴、阳、酸、碱、强、弱)△骨架分类代号▼顺序号×■凝胶型树脂后加*并注明交联度举例:001×7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂D001 大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂D113 大孔弱酸性丙烯酸系阴离子交换树脂。
离子交换树脂标准一、引言离子交换树脂是一种广泛应用于水处理、化工、医药、食品等领域的重要材料。
其标准规格和质量对于保证生产和使用过程的安全、稳定、高效具有重要意义。
本文将从离子交换树脂的分类、标准规格、检测方法等方面进行探讨。
二、离子交换树脂的分类离子交换树脂按照不同的分类方式有多种类型。
按照所处理溶液的性质和要求,可以分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。
阳离子交换树脂主要用于去除溶液中的阳离子,如钙、镁、钠等;阴离子交换树脂则主要用于去除溶液中的阴离子,如氯、硫酸根等。
此外,按照使用环境和目的的不同,还可以分为工业级离子交换树脂和食品级离子交换树脂等。
三、离子交换树脂的标准规格1.外观:离子交换树脂应为颗粒状,颜色均匀,无杂质和碎屑。
2.粒度:离子交换树脂的粒度应符合相关标准,以保证其吸附和脱附性能。
3.含水量:离子交换树脂的含水量应控制在一定范围内,以保证其稳定性和使用寿命。
4.交联度:交联度是离子交换树脂的重要参数,它决定了树脂的机械强度和稳定性。
5.密度:密度是离子交换树脂的一个重要指标,它反映了树脂的纯度和质量。
6.酸碱性:离子交换树脂的酸碱性应符合相关标准,以保证其在使用过程中的稳定性和安全性。
7.抗污染性:离子交换树脂应具有良好的抗污染性,以保证其在长期使用过程中不会受到污染。
8.再生性能:离子交换树脂应具有良好的再生性能,以保证其在多次使用过程中的性能稳定。
9.机械强度:离子交换树脂应具有一定的机械强度,以保证其在运输和使用过程中的稳定性。
10.化学稳定性:离子交换树脂应具有良好的化学稳定性,以保证其在不同pH值和温度条件下的稳定性。
四、离子交换树脂的检测方法1.外观检测:通过观察离子交换树脂的颜色、颗粒大小和形状等外观特征,可以初步判断其质量。
2.粒度检测:通过测量离子交换树脂的粒度分布,可以评估其吸附和脱附性能。
3.含水量检测:通过测量离子交换树脂的含水量,可以评估其稳定性和使用寿命。
离子交换树脂的类型及作用机理离子交换树脂是一种常用的固相萃取材料,广泛应用于水处理、制药、食品加工、化学分析等领域。
离子交换树脂根据其功能和结构特点,可以分为阴离子交换树脂和阳离子交换树脂。
1. 阴离子交换树脂:阴离子交换树脂通常具有正电荷的功能基团,如胺基或季铵基团。
它们能够吸附和交换阴离子,如硝酸根、氯离子、磷酸根等。
常见的阴离子交换树脂有强碱性树脂和弱碱性树脂。
强碱性树脂,它们具有高度碱性的功能基团,如季铵基团,能够吸附和交换大多数阴离子。
常用于水处理中去除硝酸盐、氯离子等。
弱碱性树脂,它们具有较低的碱性功能基团,如胺基团,适用于去除较弱的阴离子,如有机酸和某些无机酸。
2. 阳离子交换树脂:阳离子交换树脂通常具有负电荷的功能基团,如硫酸基团或磷酸基团。
它们能够吸附和交换阳离子,如钠离子、钙离子、铵离子等。
常见的阳离子交换树脂有强酸性树脂和弱酸性树脂。
强酸性树脂,它们具有高度酸性的功能基团,如硫酸基团,能够吸附和交换大多数阳离子。
常用于水处理中去除钠离子、钙离子等。
弱酸性树脂,它们具有较低的酸性功能基团,如磷酸基团,适用于去除较弱的阳离子,如铵离子和某些金属离子。
离子交换树脂的作用机理是通过功能基团与待去除离子之间的静电吸引力实现的。
当离子交换树脂与水或溶液接触时,树脂中的功能基团会与水中的离子发生交换,使树脂中的离子与水中的离子达到平衡。
这样,树脂就能够吸附和去除溶液中的目标离子。
当树脂吸附饱和后,可以通过用盐水或酸碱溶液进行再生,使树脂恢复吸附能力。
总的来说,离子交换树脂通过其特殊的功能基团与待去除离子之间的静电吸引力,实现了对阴离子或阳离子的吸附和去除。
不同类型的离子交换树脂适用于不同的离子去除需求,可以根据具体应用场景进行选择和调整。
离子交换树脂产品分类、命名及型号
离子交换树脂是一种用于水处理、化学分离和其他工业应用的重要材料。
根据其功能和化学特性,离子交换树脂可以分为几种不同的类型,具体如下:
1. 按功能分类:
软化树脂,用于去除水中的钙、镁等硬水离子,常用的软化树脂包括强酸型和强碱型。
脱盐树脂,用于去除水中的盐分和电导率,通常用于纯水生产和电子工业。
选择性树脂,根据其对特定离子的选择性吸附,分为氨基树脂、羟基树脂等,用于特定物质的分离和提纯。
2. 命名规则:
通常,离子交换树脂的命名包括树脂类型、功能和颗粒大小等信息。
例如,强酸型离子交换树脂可以被命名为"X-5型强酸树脂
",其中的"X-5"表示树脂类型和颗粒大小。
3. 型号分类:
不同厂家生产的离子交换树脂会有不同的型号,常见的型号包括001×7、201×7等,这些型号通常代表了树脂的具体化学结构和性能特点。
总的来说,离子交换树脂的分类、命名和型号是根据其功能和生产厂家的不同而有所差异。
在选择和应用离子交换树脂时,需要根据具体的水处理或化工需求,结合不同类型和型号的离子交换树脂的特性进行选择。
离子交换树脂原理及使用方法以离子交换树脂原理及使用方法为题,本文将介绍离子交换树脂的基本原理、分类、应用以及使用方法。
一、离子交换树脂的原理离子交换树脂是一种能够与溶液中的离子发生交换反应的高分子材料。
其原理基于离子交换反应,通过树脂中的功能基团与溶液中的离子发生化学反应,将溶液中的离子吸附到树脂上,并释放出与之相对应的离子。
离子交换树脂的功能基团可以是酸性基团或碱性基团,根据功能基团的不同,离子交换树脂可以分为阴离子交换树脂和阳离子交换树脂。
二、离子交换树脂的分类1. 阴离子交换树脂:阴离子交换树脂是具有具有碱性功能基团的树脂,能够吸附溶液中的阴离子。
常见的阴离子交换树脂有强碱性树脂和弱碱性树脂。
强碱性树脂通常是以季胺基或氨基作为功能基团,具有较高的离子交换容量和较强的吸附能力;弱碱性树脂则是以胺基或次胺基作为功能基团,离子交换容量和吸附能力较强碱性树脂较低。
2. 阳离子交换树脂:阳离子交换树脂是具有具有酸性功能基团的树脂,能够吸附溶液中的阳离子。
常见的阳离子交换树脂有强酸性树脂和弱酸性树脂。
强酸性树脂通常是以磺酸基或磷酸基作为功能基团,具有较高的离子交换容量和较强的吸附能力;弱酸性树脂则是以羧基或酚基作为功能基团,离子交换容量和吸附能力较强酸性树脂较低。
三、离子交换树脂的应用离子交换树脂在各个领域都有广泛的应用,主要包括水处理、制药、食品加工、环境保护等方面。
1. 水处理:离子交换树脂可用于去除水中的阳离子或阴离子,从而净化水质。
常见的应用包括软化水、去除重金属离子和放射性核素等。
2. 制药:离子交换树脂可用于药物的分离纯化、药物吸附和药物释放控制等方面。
在制药工业中,离子交换树脂广泛应用于药物的纯化和分离、药物固定化以及药物缓释等方面。
3. 食品加工:离子交换树脂可用于食品加工中的脱色、脱苦味、去除重金属离子等。
例如,可用于提取咖啡因、去除苦味物质和脱色等。
4. 环境保护:离子交换树脂可用于废水处理、废气治理和固体废物处理等方面。
离子交换树脂是什么、保存方法、预处理、再生方法和用途用化学合成法将高分子共聚物制成的有机单体颗粒的离子交换剂,称为离子交换树脂。
离子交换树脂是由交联的结构骨架、以化学键结合在朵架上的固定离子基团和以离子键为固定基团以相反符号电荷结合的可交换离子。
离子交换树脂分类如下。
(1)按功能分:强酸性树脂其交换基团如磺酸基-SO3H。
强碱性树脂其交换基团如季铵基(I)型-CH2N (CH3)3OH;季铵基(Ⅱ)型-CH2N(CH3)2C2H4OH?OH。
弱酸性树脂其交换基团如伯胺基-CH2NH2;仲胺基-CH2NHR(R为烃基);叔胺基-CH2NR2。
氧化还原树脂其交换基团如-CH2SH;Ar(OH)。
两性树脂其交换基团如-NR2;-COOH。
CH2COOH 鳌合树脂其交换基团如-CH2-N CH2COOH。
(2)按结构分:凝胶型和大孔型树脂。
(3)按聚合物的单体分:苯乙烯类;丙烯酸类;酚醛类;环氧类;乙烯基吡啶类;脲醛类和氯乙烯类等。
(4)按用途分:工业级;食品级;分析级;核子级;双层床用树脂;高流速混床用树脂;移动床用和覆盖过滤器用树脂等类。
树脂保存方法:离子交换树脂不能露天存放,存放处的温度为0-40°C,当存放处温度稍低于0°C时,应向包装袋内加入澄清的饱和食盐水、浸泡树脂。
此外,当存放处温度过高时,不但使树脂易于脱水,还会加速阴树脂的降解。
一旦树脂失水,使用时不能直接加水,可用澄清的饱和食盐水浸泡,然后再逐步加水稀释,洗去盐分,贮存期间应使其保持湿润。
树脂预处理:将准备装柱使用的新树脂,先用热水(清洁的自来水即可)反复清洗,阳离子交换树脂可用70-80°C的热水,阴离子交换树脂的耐热性能较差一些,可用50-60°C热水。
开始浸洗时,每隔约15分钟换水一次,浸洗时要不时搅动,换水4-5次后,可隔约30分钟换水一次,总共换水7-8次,浸洗至浸洗水不带褐色,泡沫很少时为止。
离子交换树脂标准手册离子交换树脂是一种广泛应用于水处理、化工、生物制药等领域的功能性材料。
它具有高效去除水中杂质、回收金属离子、分离和纯化化合物等重要作用。
离子交换树脂的应用范围非常广泛,因此对其性能和质量的标准化要求也日益严格。
本手册旨在对离子交换树脂的标准进行系统总结和解读,帮助相关行业从业人员更好地了解和应用离子交换树脂。
一、离子交换树脂的分类。
离子交换树脂根据其结构和功能可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。
阳离子交换树脂通常是含有氨基或胺基等功能基团的树脂,具有对阴离子有选择性的吸附能力;而阴离子交换树脂则是含有硫酸基、羧基等功能基团的树脂,具有对阳离子有选择性的吸附能力。
此外,还有混床树脂,它是将阳离子交换树脂和阴离子交换树脂按一定比例混合而成,用于高纯水的制备和超纯水的纯化。
二、离子交换树脂的性能指标。
离子交换树脂的性能指标包括吸附容量、交换容量、平衡时间、再生性能等。
吸附容量是指单位体积或单位质量树脂对特定离子的吸附量,它直接影响着树脂的使用寿命和效果;交换容量是指单位质量或单位体积树脂所含功能基团的离子交换量,是衡量树脂离子交换能力的重要参数;平衡时间是指树脂在与溶液接触后达到吸附平衡所需的时间,平衡时间短则能提高树脂的工作效率;再生性能是指树脂吸附饱和后经再生处理后的吸附性能恢复情况,直接关系到树脂的再生利用率和经济性。
三、离子交换树脂的应用。
离子交换树脂在水处理领域被广泛应用,如软化水、去除重金属离子、脱盐等;在化工领域,用于有机物的分离和纯化,金属离子的回收等;在生物制药领域,用于蛋白质的纯化和分离等。
此外,离子交换树脂还被应用于食品工业、环境保护、电子工业等领域,发挥着重要作用。
四、离子交换树脂的标准化管理。
为了保证离子交换树脂的质量和应用效果,各国都制定了相应的标准和规范。
在中国,离子交换树脂的标准主要由国家标准化管理委员会负责制定和管理,其中包括产品质量标准、检验方法标准、使用规范等。
离子交换树脂的分类离子交换树脂是一种具有特殊功能的合成树脂,广泛应用于水处理、化学工业、食品加工等领域。
根据不同的分类方法,离子交换树脂可以分为以下几类:1.基质类型离子交换树脂的基质类型主要有吸附剂、交换剂和离子对调剂。
吸附剂是指具有高比表面积和多孔性的物质,如活性炭、沸石等,能够吸附水中的离子和有机物。
交换剂是一种具有交换功能的无机或有机固体,如磺酸型离子交换树脂、羧酸型离子交换树脂等,能够与水中的离子进行可逆交换。
离子对调剂是一种能够与水中的离子形成络合物的有机分子,如三乙烯二胺、二乙烯三胺等,能够与水中的离子形成稳定的络合物。
2.交联程度离子交换树脂的交联程度可以分为网状结构、纤维状结构和颗粒状结构。
网状结构是指树脂中分子链通过化学键连接成网状结构,具有较高的交联程度,能够提高树脂的机械强度和热稳定性。
纤维状结构是指树脂中分子链平行排列形成的纤维状结构,具有较高的比表面积和吸附能力。
颗粒状结构是指树脂中分子链呈球形或椭球形颗粒排列的结构,具有较好的渗透性和离子交换性能。
3.孔径大小离子交换树脂的孔径大小可以分为微孔、中孔和大孔。
微孔树脂具有较小的孔径和较高的比表面积,能够吸附和分离水中的小分子物质和有机物。
中孔树脂具有适中的孔径和比表面积,能够吸附和分离水中的中等分子物质和离子。
大孔树脂具有较大的孔径和比表面积,能够吸附和分离水中的大分子物质和悬浮物。
4.功能基离子交换树脂的功能基主要包括季铵基、苯酚基、酰胺基等。
季铵基是一种阳离子交换基团,能够与水中的阴离子进行交换。
苯酚基是一种阴离子交换基团,能够与水中的阳离子进行交换。
酰胺基是一种特殊的阴离子交换基团,能够与水中的阳离子进行选择性吸附和分离。
5.应用领域离子交换树脂广泛应用于水处理、化学工业、食品加工等领域。
在水处理领域,离子交换树脂可用于去除水中的离子、有机物、重金属等污染物,提高水质。
在化学工业领域,离子交换树脂可用于分离和纯化化学物质,制备高纯度产品。
离子交换树脂的定义中文名称:离子交换树脂英文名称:ionexchangeresin定义1:带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。
通常是球形颗粒物。
应用学科:电力(一级学科);热工自动化、电厂化学与金属(二级学科)定义2:一种高分子量、不溶性、带可解离基团的多聚物。
是最常见的离子交换剂,常用做离子交换层析介质。
应用学科:生物化学与分子生物学(一级学科);方法与技术(二级学科)定义3:一种高分子量、不溶性、带可解离基团的多聚物。
常用作离子交换层析介质。
应用学科:细胞生物学(一级学科);细胞生物学技术(二级学科)离子交换树脂 - 基本内容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 - 基本分类离子交换树脂还可以依据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。
树脂中化学活性基团的种类打算了树脂的主要性质和类别。
首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类,它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。
阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类,阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类(或再分出中强酸和中强碱性类)。
(1)强酸性阳离子树脂这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,简单在溶液中离解出H+,故呈强酸性。
树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。
这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子相互交换。
强酸性树脂的离解力量很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。
树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。