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软化树脂的类型及其基体组成


来源:本站原创    发布日期:2020/12/12 10:40:29

一、离子交换树脂的基本类型

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-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。强酸性树脂的离解能力很强,在性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用

树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品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。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与h结合而恢复原来的组成。

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,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ph=5~14)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)

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,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

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,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。它只能在中性或酸性条件(如=ph1~9)下工作。它可用na2co3、nh4oh进行再生

5、离子树脂的转型


钠型树脂工作时放出na与溶液中的ca2 、mg2 等阳离子交换吸附,除去这些离子。反应时没有放出h,可避免溶液ph下降和由此产生的副作用(如蔗糖转化和设备腐蚀等)。这种树脂以钠型运行使用后,可用盐水再生(不用强酸)。

氯型树脂工作时放出cl而吸附交换其他阴离子,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)运行。

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,但它们仍然有这些树脂的其他典型性能,如离解性强和工作的ph范围宽广等。

二、基体的组成

        离子交换树脂的基体,制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)两大类,它们分别与交联剂二乙烯苯产生聚合反应,形成具有长分子主链及交联横链的网络骨架结构的聚合物。


丙烯酸系树脂能交换吸附大多数离子型色素,脱色容量大,而且吸附物较易洗脱,便于再生,在糖厂中可用作主要的脱色树脂。苯乙烯系树脂擅长吸附芳香族物质,善于吸附糖汁中的多酚类色素(包括带负电的或不带电的);但在再生时较难洗脱。

交联度高的树脂聚合得比较紧密,坚牢而耐用,密度较高,内部空隙较少,对离子的选择性较强;而交联度低的树脂孔隙较大,脱色能力较强,反应速度较快,但在工作时的膨胀性较大,机械强度稍低,比较脆而易碎。工业应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,离子交换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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