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離子交換樹脂原理

人氣:77  發表時間:2019-04-01
離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂、陰離子交換樹盾和兩性離子交換樹脂。
它們原理如下:
 
一、陽離子交換樹脂原理:
1、強酸性陽離子樹脂
這類樹脂含有大量的強酸性基團,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中離解出H+,故呈強酸性。樹脂離解后,本體所含的負電基團,如SO3-,能吸附結合溶液中的其他陽離子。這兩個反應使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強,在酸性戓堿性溶液中均能離解和產生離子交換作用。
 
樹脂在使用段時間后,葡萄视频app安卓咬住我建議要進行再生處理,即用化學藥品使離子交換反應以相反方向進行,使樹脂的官能基團回復原來狀態,以供再次使用。如上述的田當子樹脂是用強酸進行再生處理,此時樹脂放出被吸附的陽離子,再與H+結合而恢復原來的組成。
 
2、弱酸性陽離子樹脂
這類樹脂含弱酸性基團如羧基-COOH,能在水中離解出H+而呈酸性。樹脂離解后余下的負電基團,如R-COO-(R為碳氫基團),能與溶液中的其他陽離子吸附結合,從而產生陽離子交換作用。
 
這種樹脂的酸性即解性較,在低pH下難以離解和進行離子交換,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行再生(比強酸性樹脂較易再生)。
 
二、陰離子交換樹脂原理:
1、強堿性陰離子樹脂
這類樹脂含有強堿性基團,如李胺基(亦稱四級基)-NR3OH(R為碳氫基團),能在水中離解出OH-而呈強堿性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合,從而產生陰離子交換作用。這種樹脂的離解性很強,在不同pH下都能正常工作。它用強堿(如NaOH)進行再生。
 
2、弱堿性陰離子樹脂
這類樹脂含有弱堿性基團,如伯胺基(亦稱一級胺基)-NH2、仲胺基(二級胺基)-NHR、或叔胺基(三級胺基)-NR2,它們在水中能離解出OH-而呈弱堿性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合,從而產生陰離子交換作用

這種樹脂在多數情況下是將溶液中的塾個其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件(如pH1~9)下工作。它可用Na2CO3、NH40H進行再生。
 
三、兩性離子交換樹脂原理:
兩性樹脂是一類在同一樹脂顆粒內存在著陽、陰兩種基團的離子交換樹脂這類樹脂中的兩種基團彼此接近,可以相互結合,遇到溶液中的離子又可同時與陽、陰兩種離子進行離子交換,與普通離子交換樹脂相比,兩性樹脂在反應失效后,不需要用酸、堿等再生劑,只需用大量的水淋洗,即可使樹脂得到再生,恢復原有的交換能力。
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