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阳离子交换树脂的分类特征和性质
浏览次数：452发布日期：2023-06-11

阳离子交换树脂的分类特征和性质

产品名称：

D113大孔弱酸性阳离子交换树脂

 

 

产品简介：

D113是在大孔结构的丙烯酸共聚体上带有羧酸基(-COOH)的阳离子交换树脂。主要用于工业水处理，特别是除去碳酸氢盐、碳酸盐及其它一些碱性盐类，也可用于含金属离子废液的回收处理，生化药物的分离提纯等

理化性能指标：

指标名称

指标

执行标准：

GB/13659-2008

外观 ：

乳白或淡黄色不透明球状颗粒

出厂型式 ：

H+

含水量  ：

45-55

质量全交换容量 mmol/g ：

≥10.8

体积全交换容量 mmol/ml ：

≥4.2

湿视密度 g/ml ：

0.72-0.82

湿真密度 g/ml ：

1.14-1.20

范围粒度  ：

(0.315-1.25mm)  ≥95

下限粒度  ：

(<0.315mm)≤1

有效粒径 mm ：

0.400-0.700

均一系数 ：

≤1.70

磨后圆球率 ：

≥90.00

使用参考指标：

指标名称

指标

pH范围

5-14

高使用温度℃

100

转型膨胀率(H+→Na+)

≤75.00

工作交换容量 mmol/L

≥1600

运行流速 m/h

15-30

 

阴、阳离子交换树脂树脂的贮存：

  离子交换树脂肪内含有一定量的水份，在运输及贮存过程中应尽量保持这部分水。如贮存过程中树脂脱了水，应先用浓食盐水（-10）浸泡，再逐渐稀释，不得直接放于水中，以免树脂急剧膨胀而破碎。在长期贮存中，强型树脂应转变成盐型，弱型树脂可转变成相应的氢型或游离碱型也可转为盐型，然后浸泡在洁净的水中。树脂在贮存或运输过程中，应保持在5-40C的温度环境中，避免过冷或过热，影响质量。若冬季没有保温设备时，可将树脂贮存在食盐水中，食盐水的温度可根据气温而定。
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、碱或其他溶液相接触时，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。

 

阳树脂的预处理

阳树脂预处理步骤如下：

  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，将树脂置于食盐溶液中浸泡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2-4NaOH溶液，其量与上相同，在其中浸泡2-4小时（或作小流量清洗），放尽碱液后，冲洗树脂直至排出水接近中性为止。后用5HCL溶液，其量亦与上述相同，浸泡4-8小时，放尽酸液，用清

水漂流至中性待用。

 阴树脂的预处理

  其预处理方法中的步与阳树脂预处理方法中的步相同；而后用

5HCL浸泡4-8小时，然后放尽酸液，用水清洗至中性；而后用2-4NaOH溶

液浸泡4-8小时后，放尽碱液，用清水洗至中性待用。

阳离子交换树脂的分类特征和性质离子交换树脂是一种合成的有机高分子聚合物，是一种疏松的具有多孔网状结构的惰性固体，不溶于水，也不溶于电解质溶液。这种高聚物的主要特征是它带有许多可以在溶液中电离的离子基团-官能团(例如磺酸基-SO3-H+，羧基-COO-H+，胺基R4N+X-等)，所以我们可以把离子交换树脂看成一种高分子电解质。国产732强酸性阳离子交换树脂是常见的苯乙烯苯磺酸树脂，它是先由含有一个乙烯基的单体-苯乙烯和含有两个乙烯基的单体-二乙烯苯通过加成聚合反应形成共聚体，然后由硫酸磺化，即在聚合体内引进磺酸基-SO3H，反应如下：这种离子交换树脂，具有三维空间的网状结构，在网状的骨架之间具有一定大小的空隙(“网眼")，可以允许游离的离子自由运动，树脂的可电离的离子基团均匀地分布在这个网状的空间内。


离子交换树脂

　　如果将树脂浸泡在水溶液中，这些官能团即开始电离，产生游离的离子在树脂相内形成一种类似高分子电解质的“溶液"。此时，如果外来离子扩散进入树脂相，置换了官能团中离解的离子，离子交换反应就发生了。例如带有磺酸基官能团的阳离子交换树脂中阳离子交换反应可以表示如下：R-SO3-H+M+R-SO3M+H+式中，M+代表介质溶液中的一价阳离子；R代表惰性有机网状骨架。外来离子M+自溶液中扩散进入树脂相与树脂中的官能团(-SO3H)上的H+进行交换，于是M+吸附在树脂上而H+就离开树脂相进入溶液中，这就是所谓发生了离子交换，所以离子交换过程也可以看成是一个在树脂上进行的吸附和解吸过程。

离子交换树脂

　　目前有机离子交换树脂已发展到数百种，一般说来，制备的比较好的树脂应基本是球形。用显微镜观察可见到各种树脂都有部分颗粒出现裂隙，但程度不同，有单个裂缝的球形颗粒不应超过30。尽管用于各种用途的有机离子交换树脂种类繁多，但可以用不同的分类方法将其分类：根据树脂所带官能团的性质不同， 可以分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。阳离子交换树脂所带的活性基团(官能团)都是一些酸性基团，例如：磺酸基(-SO3-H+)，羧基(-COO-H+)和酚基(-O-H+)等，他们在水溶液中可以不同程度地解离出H+。

离子交换树脂

　　这类树脂又可按官能团解离出H+能力的强弱分为强酸性阳离子交换树脂(如-SO3H型)和弱酸性阳离子交换树脂(如-COOH，-OH型)。阴离子交换树脂所带的官能团都是一些碱性基团(通常是一些有机胺)，它们在水溶液中可以不同程度地解离出可以被交换的阴离子。例如季胺R4NOH，叔胺R3NHOH等，这些基团在水溶液中可以和溶液中的阴离子发生离子交换反应：R4NOH+X-R4NX+OH-式中，X-代表外来的一价无机阴离子。根据树腊中官能团的碱性强弱不同，又可分为强碱性阴离子交换树脂(如含季胺基R4N+Cl-官能团)和弱碱性阴离子交换树脂。