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树脂的使用及工作原理

发布日期:2019-05-23 发布人:郑州西电树脂 浏览次数:642次

树脂的使用及工作原理:

  • 强酸性阳离子交换树脂

这类树脂含有强酸性基团,如磺酸基-SO3H,能在溶液中离解出H+ 而呈强酸性,反应式为:

R-SO3H→R-SO3- +H+

树脂中的 SO3- 基团能吸附结合溶液中的其他阳离子,如:

R-SO3- +Na+ →R-SO3Na

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,在酸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。

  • 弱酸性阳离子交换树脂

这类树脂含弱酸性基团,如羧基-COOH,能在水中离解出H+而呈弱酸性,反应式为:

R-COOH→R-COO-+H+

同样,R-COO- 能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换用。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)。

  • 强碱性阴离子交换树脂

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,反应式为:

R-NR3OH→R-NR3+ + OH-

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。如以Cl-代表阴离子,此反应为:

R-NR3OH+Cl- →R-NR3Cl+OH-

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。

  • 弱碱性阴离子交换树脂

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,反应简式为:

R-NH2 +H2O→R-NH3 + +OH-

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。在多数情况下,这种树脂将整个酸分子吸附,以 HA 代表酸分子,反应式为:

R-NH2 + HA→R-NH3A

这种树脂只能在中性或酸性条件 ( 如 pH 1~9) 下工作。它可用 NaCO3 、NH4OH 进行再生。

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