阳离子交换树脂 阳树脂和阴树脂作用

一、阳离子树脂的分类

1.强酸性阳离子树脂

这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基团- SO3H,在溶液中容易离解出H+,所以是强酸性的。树脂解离后,体内含有的阴离子基团,如SO3 -,可以吸附结合液中的其他阳离子。这两个反应使得树脂中的H+与溶液中的阳离子进行交换。强酸性阳离子树脂具有很强的离解能力,在酸性或碱性溶液中都能离解产生离子交换。

使用一段时间后,树脂要进行再生,即与化学药品进行反方向的离子交换反应,使树脂的官能团恢复原状,重新使用。上述阳离子树脂通过强酸再生,此时树脂释放吸附的阳离子,然后与H+结合,恢复原始组成。

2.弱酸阳离子树脂

这类树脂中含有弱酸性基团,如羧基- COOH,能离解水中的H+而呈酸性。弱酸性阳离子树脂解离后,剩余的阴离子基团,如R-首席运营官-(R为烃基),可以吸附并与溶液中的其他阳离子结合,从而产生阳离子交换。这种树脂酸性较弱,在低pH值下难以离解和交换离子,只能在碱性、中性或弱酸性溶液(如pH 5 ~ 14)中工作。弱酸阳离子树脂也是酸再生的(比强酸树脂更容易再生)。

2.阳离子交换树脂的预处理步骤

首先用清水冲洗树脂(尽量反洗),直到出水清澈浑浊无杂质。然后依次用4 ~5% HCl和4 ~5% NaOH在交换柱中浸泡2 ~4小时,在酸碱之间用大量清水冲洗(尽量用高纯去离子水冲洗)至流出液接近中性,如此反复2~3次,每次酸碱用量为树脂体积的2倍。最后的处理要用4~5%的HCl溶液进行,用量加倍效果更好。放入碱液,用清水冲洗至中性。

3.阴离子交换树脂的交换容量可根据其交换容量特性来划分:

1.强碱阴离子交换树脂:主要含有强反应性基团,如带有四面体铵盐官能团的-n+(CH3) 3。以氢氧根形式存在的-n+(CH3)3oh-中的氢氧根离子能迅速释放出来进行交换,强碱阴离子交换树脂能与所有阴离子进行交换和脱除。

比如磺酸基团- SO3H在溶液中容易解离H+,所以是强酸性。树脂解离后,体内含有的阴离子基团,如SO3 -,可以吸附结合液中的其他阳离子。这两个反应使得树脂中的H+与溶液中的阳离子进行交换。强酸树脂具有很强的离解能力,在酸性或碱性溶液中能离解产生离子交换。

使用一段时间后,树脂要进行再生,即与化学药品进行反方向的离子交换反应,使树脂的官能团恢复原状,重新使用。上述阳离子树脂用强酸再生,通常用盐酸以1∶10的比例稀释,然后洗涤。此时树脂释放出吸附的阳离子,然后与H+结合,恢复原来的组成。

2.弱碱阴离子交换树脂:这类树脂含有弱酸基团,如羧基- COOH,能离解水中的H+而呈酸性。树脂解离后,剩余的阴离子基团,如R-首席运营官-(R为烃基),可以吸附并与溶液中的其他阳离子结合,从而产生阳离子交换。这种树脂酸性较弱,在低pH值下难以离解和交换离子,只能在碱性、中性或弱酸性溶液(如pH 5 ~ 14)中工作。这种树脂也是酸再生的(比强酸树脂更容易再生)

如氨基,只能去除强酸中的SO42-、Cl-或NO3 -等阴离子,而不能去除HCO3 -、CO32 -或SiO42 -。

3.阴离子的吸附

强碱性阴离子树脂吸附无机酸根的一般顺序如下:

SO42->;NO3->;cl->;HCO 3-& gt;哦-

弱碱性阴离子交换树脂吸附阴离子的一般顺序如下:

哦-& gt;柠檬酸盐3->;SO42->;酒石酸盐2->;草酸二->;PO43->;NO2- & gt;cl->;醋酸盐->;碳酸氢根-

4.阴离子交换树脂的预处理步骤

首先,用清水冲洗树脂,直到流出液清澈无浑浊无杂质。然后在交换柱中依次浸泡4 ~5% NaOH和HCl 2 ~ 4小时,在碱和酸之间用大量清水冲洗(混床尽量用高纯去离子水冲洗)至流出液接近中性,如此反复2~3次,每次酸碱用量为树脂体积的2倍。最后的处理要用4~5%的NaOH溶液,用量加倍效果更好。放入碱液,用清水冲洗至中性。

阴离子和阳离子树脂在使用前都应进行预处理。如果树脂在使用前变干,应使用3倍于树脂体积的5% NaCl溶液流过树脂。如果直接加水,有些树脂会爆。

阳离子交换树脂 阳树脂和阴树脂作用

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