离子交换树脂原理ppt

2018-09-24

 离子交换树脂是带有可交换离子的活性基团、具有网状结构、不溶性的高分子聚合物—离子树脂,无毒无害,作用于电力电子、石油化工、医药食品及三废治理等水处理领域功能强、效果好,是深受用户青睐的的软化水离子交换树脂,但这基于精通离子交换树脂原理之上,为了满足用户对离子交换树脂原理ppt的需求,津南大化工杨工精心制作了离子交换树脂原理ppt,供用户下载使用。
   

  离子交换树脂是什么?
  离子交换树脂是由苯乙烯、丙烯酸(酯)、交联剂二乙烯苯等聚合成的高分子聚合物(离子交换树脂是中国化的名字,国际纯粹与应用化学联合会叫离子交换树脂的名字是高分子聚合物),见下图。
        

     

   离子交换树脂原理

   离子交换树脂原理即是离子交换树把溶液中的盐分脱离出来的过程:离子交换树脂作用环境中的水溶液中,含有的金属阳离子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)与阳离子交换树脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,在水中易生成H+离子)上的H+ 进行离子交换,使得溶液中的阳离子被转移到树脂上,而树脂上的H+交换到水中,(即为阳离子交换树脂原理);水溶液中的阴离子(Cl-、HCO3-等)与阴离子交换树脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团,在水中易生成OH-离子)上的OH-进行交换,水中阴离子被转移到树脂上,而树脂上的OH-交换到水中,(即为阴离子交换树脂原理)。而H+与OH-相结合生成水(即树脂中的离子与溶液中的离子互相交换,从而将溶液中的离子分离出来,同时使用阴离子树脂和氢型阳离子树脂可以将水变为纯净水,所以,离子交换树脂无毒),从而达到脱盐的目的,如下图:
      

  
   离子交换树脂的种类
  按所带的交换功能基的特性,离子交换树脂种类可为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂,阳离子树脂又分为强酸性树脂和弱酸性树脂两类,阴离子树脂又分为强碱性树脂和弱碱性树脂两类,见下图:
     

   强酸性阳离子树脂
   此类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出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+与溶液中的阳离子互相交换;此类树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药剂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。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。 

   弱酸性阳离子树脂
   此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,从而产生阳离子交换作用,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换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。

   强碱性阴离子树脂
   此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,从而产生阴离子交换作用。这种树脂的离解性很强,在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。 

   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,从而产生阴离子交换作用,这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附,只能在中性或酸性条件(如pH1~9)下工作,可用Na2CO3、NH4OH进行再生。   


    
   30多年离子交换树脂应用工程师-津南大化工厂杨工精通离子交换树脂原理(ppt可联系杨工下载使用),对离子交换树脂的研究(如再生、种类、作用、使用、检测、洗脱等技术技能)颇深,助力用户获得更高的使用效益。

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