一、离子交流树脂根底介绍

    离子交流树脂的全称号由分类称号、骨架(或基因)称号、根本称号组成。单组份水性丙烯酸树脂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，在全称号前加“大孔”。分类属酸性的应在称号前加“阳”，分类属碱性的，在称号前加“阴”。如：大孔强酸性苯乙烯系阳离子交流树脂。

    离子交流树脂还能够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决议了树脂的首要性质和类别。首要区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类，它们可别离与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交流。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)。离子交流树脂的命名方法：

    离子交流产品的类型以三位阿拉伯数字组成，榜首位数字代表产品的分类，第二位数字代表骨架的差异，第三位数字为顺序号用以差异基因、交联剂等的差异。榜首、第二位数字的含义，见表8-1。

    表8-1

    树脂类型中的一、二位数字的含义代号

    两性

    氧化复原性骨架称号

    苯乙烯系

    丙烯酸系

    醋酸系

    环氧系

    乙烯吡啶系

    脲醛系

    氯乙烯系

    大孔树脂在类型前加“D”，凝胶型树脂的交联度值可在类型后用“×”号衔接阿拉伯数字表明。如D11×7，表明大孔强酸性苯乙烯系阳离子交流树脂，其交联度为7。

    离子交流树脂在国内外都有许多制作厂家和许多种类。国内制作厂稀有十家，首要的有北京树脂有限公司、南开化工厂、晨光化工研究院树脂厂、江苏色可赛思树脂有限公司、等;国外较闻名的如美国Rohm

    &

    Hass公司出产的Amberlite系列、Success公司出产Ionresin系列、Dow化学公司的Dowex系列、法国Duolite系列和Asmit系列、日本的Diaion系列单组份水性丙烯酸树脂，还有Ionac系列、Allassion系列等。树脂的商标大都由各制作厂或所在国自行规则。国外一些产品用字母C代表阳离子树脂(C为cation的榜首个字母)，A代表阴离子树脂(A为Anion的榜首个字母)，如Amberlite的IRC和IRA别离为阳树脂和阴树脂，亦别离代表阳树脂和阴树脂。我国化工部规则(HG2-884-76)，离子交流树脂的类型由三位阿拉伯数字组成。榜首位数字代表产品的分类：

    代表强酸性，1代表弱酸性，2代表强碱性，3代表弱碱性，4代表螯合性，5代表两性，6代表氧化复原。第二位数字代表不同的骨架结构：代表苯乙烯系，1代表丙烯酸系，2代表酚醛系，3代表环氧系等。第三位数字为顺序号，用以差异基体、交联基等的差异。

    此外大孔型树脂在数字前加字母D。因而，D1是大孔强酸性苯乙烯系树脂。

    二、离子交流树脂的根本类型

    (1)

    强酸性阳离子树脂

    这类树脂含有很多的强酸性基团，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。这两个反响使树脂中的H+与溶液中的阳离子相互交流。强酸性树脂的离解才能很强，在酸性或碱性溶液中均能离解和发生离子交流效果。

    树脂在运用一段时间后，要进行再生处理，即用化学药品使离子交流反响以相反方向进行，使树脂的官能基团回复本来状况，以供再次运用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理，此刻树脂放出被吸附的阳离子，再与H+结合而康复本来的组成。(2)

    弱酸性阳离子树脂

    这类树脂含弱酸性基团，如羧基-COOH，能在水中离解出H+

    而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团，如R-COO-(R为碳氢基团)，能与溶液中的其他阳离子吸附结合，然后发生阳离子交流效果。这种树脂的酸性即离解性较弱，在低pH下难以离解和进行离子交流，只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5～14)起效果。这类单组份水性丙烯酸树脂树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。(3)

    强碱性阴离子树脂

    这类树脂含有强碱性基团，如季胺基(亦称四级胺基)-NR3OH(R为碳氢基团)，能在水中离解出OH-而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，然后发生阴离子交流效果。

    这种树脂的离解性很强，在不同pH下都能正常作业。它用强碱(如NaOH)进行再生。

    (4)

    弱碱性阴离子树脂

    这类树脂含有弱碱性基团，如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2，它们在水中能离解出OH-而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，然后发生阴离子交流效果。这种树脂在大都情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性条件(如pH1～9)下作业。它可用Na2CO3、NH4OH进行再生。(5)

    离子树脂的转型

    以上是树脂的四种根本类型。在实际运用上，常将这些树脂转变为其他离子型式运转，以习惯各种需求。例如常将强酸性阳离子树脂与NaCl效果，转变为钠型树脂再运用。作业时钠型树脂放出Na+与溶液中的Ca2+、Mg2+等阳离子交流吸附，除掉这些离子。反响时没有放出H+，可防止溶液pH下降和由此发生的副效果(如蔗糖转化和设备腐蚀等)。这种树脂以钠型运转运用后，可用单组份水性丙烯酸树脂盐水再生(不必强酸)。又如阴离子树脂可转变为氯型再运用，作业时放出Cl-而吸附交流其他阴离子，它的再生只需用食盐水溶液。氯型树脂也可转变为碳酸氢型(HCO3-)运转。强酸性树脂及强碱性树脂在转变为钠型和氯型后，就不再具有强酸性及强碱性，但它们依然有这些树脂的其他典型功能，如离解性强和作业的pH规模广大等。三、离子交流树脂基体的组成

    离子交流树脂(ionresin)的基体(matrix)，制作质料首要有苯乙烯和丙烯酸(酯)两大类，它们别离与交联剂二乙烯苯发生聚合反响，构成具有长分子主链及交联横链的网络骨架结构的聚合物。苯乙烯系树脂是先运用的，丙烯酸系树脂则用得较后。

    这两类树脂的吸附功能都很好，但有不同特色。丙烯酸系树脂能交流吸附大大都离子型色素，脱色容量大，并且吸附物较易洗脱，便于再生，在糖厂中可用作首要的脱色树脂。苯乙烯系树脂拿手吸附芳香族物质，长于吸附糖汁中的多酚类色素(包含带负电的或不带电的);但在再生时较难洗脱。因而，糖液先用丙烯酸树脂进行粗脱色，再用苯乙烯树脂进行精脱色，可充分发挥两者的利益。

    树脂的交联度，即树脂基体聚合时所用二乙烯苯的百分数，对树脂的性质有很大影响。一般，交联度高的树脂聚合得比较严密，坚牢而经用，密度较高，内部空地较少，对离子的选择性较强;而交联度低的树脂孔隙较大，脱色才能较强，反响速度较快，但在作业时的胀大性较大，机械强度稍低，比较脆而易碎。工业使用的离子树脂的交联度一般不低于4%;用于脱色的树脂的交联度一般不高于8%;单纯用于吸附无机离子的树脂，其交联度可较高。

    除上述苯乙烯系和丙烯酸系这两大系列以外，离子交流树脂还可由其他有机单体聚合制成。如酚醛系(FP)、环氧系(EPA)、乙烯吡啶系(VP)、脲醛系(UA)等。

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