离子交换树脂
离子交换树脂是带有官能团(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。树脂的再生特性与它的类型和结构有密切关系。强酸性和强碱性树脂的再生比较困难,需用再生剂量比理论值高相当多;而弱酸性或弱碱性树脂则较易再生,所用再生剂量只需稍多于理论值。﹨x0b水中的阴离子(如Cl-、HCO3-等)与阴离子交换树脂上的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。此外,大孔型和交联度低的树脂较易再生,而凝胶型和交联度高的树脂则要较长的再生反应时间。
离子交换树脂的工作原理
在离子交换过程中,水中的阳离子(如Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)与阳离子交换树脂上的H+ 进行交换,水中阳离子被转移到树脂上,而树脂上的H+交换到水中.﹨x0b 水中的阴离子(如Cl-、HCO3-等)与阴离子交换树脂上的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.而H+ 与OH- 相结合生成水,从而达到脱盐的目的.
离子交换机理:化学吸附
历程:
与液固相反应的历程类似,
①溶液内离子扩散至树脂表面,
②由表面扩散到树脂内部,
③离子交换,
④被交换的离子从树脂内部扩散至表面,
⑤被交换的离子再扩散至溶液中,
离子交换树脂在发酵工业中的应用
近年来,离子交换技术发展很快,在发酵工业中的应用越来越普遍。如有机发酵中,用离子交换树脂法提取柠檬酸(用701树脂吸附,732树脂转型,再用脱色树脂脱色与除杂);酶制剂生产中,用离子交换树脂浓缩,提取葡萄糖与氧化酶,淀粉酶等;氨基酸,淀粉酶生产中,用以提取谷氨酸,赖氨酸等,提取、分离、 纯化、分析各种核苷酸等;水中的有机物主要是动植物腐烂分解产生的腐殖酸、富维酸等带负电基团的线形分子,其带负电基团和阴树脂带正电的固定基团发生电性复合作用,紧紧地吸附在交换位置上。酶法生产葡萄糖中,除去金属离子与脱色;酿造上,用树脂进行酒精脱臭,用湘中732树脂脱水制造无水酒精,用树脂除去酒中金属离子,以提高啤酒葡萄酒的稳定性等;用离子交换树脂净化工艺用水等。
离子交换树脂在环境保护方面的应用
环境保护问题是全球关注的主要问题,它涉及到人类的生存问题,加大环保力度是人类进行可持续发展的重要目标,所以人们都在寻找各种各样解决环保问题的方法。而离子交换树脂已经在环境保护问题上得到了应用。
离子交换树脂是一种球形颗粒的高分子化合物。它能够中和水溶液或非水溶液中的有毒离子或非离子物质,进而减少有毒物质对环境的危害。而且对这些中和物进行回收利用,也体现了可持续发展的目标。离子交换树脂中含有的酸性阳离子和碱性阴离子能够中和溶液的酸碱性和吸附其中的重金属离子形成沉淀等易于回收的中和物。这样就大大减少了酸碱性物质或重金属对环境的危害,起到对环境保护的作用。而且离子交换树脂不溶于水,不会对水的质量造成危害,但它含有大量的亲水基团,能够吸水膨胀。离子交换树脂的基本类型(1)强酸性阳离子树脂强酸性阳离子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。当树脂中的离子进行交换时,就会吸收相对应的离子增大树脂的体积。所以生产的设备应考虑这个问题。举个例子,比如去除电镀溶液中的金属离子等。
以上信息由专业从事吸附钴树脂批发的江苏苏青水处理工程集团于2025/6/30 4:40:15发布
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