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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。 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，

控制步骤为内扩散。

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树脂催化剂应用于烯烃与酸类的加成生成酯的反应。如正丁烯（工业中的实际原料为混合碳四经MTBE合成反应后的未反应碳四，通常称为醚后碳四）与醋酸反应合成醋酸仲丁酯，丙烯与醋酸反应合成醋酸异丙酯。

树脂催化剂应用于烯烃与水加成生成各类醇的反应。如正丁烯（工业中的实际原料为混合碳四经MTBE合成反应后的未反应碳四，通常称为醚后碳四）水合生成仲丁醇，丙烯水合生成异丙醇，以上两个反应的反应温度较高，都使用了耐温性的树脂催化剂。异丁烯水合生产叔丁醇（TBA）的反应也采用了树脂催化剂。 北京原装MB20树脂量大从优MB20树脂上海纯超环保货真价实。

一. 离子交换树脂的结构

离子交换树脂的内部结构，如下图所示。由三部分组成，分别是：

(1) 高分子骨架 由交联的高分子聚合物组成：

(2)离子交换基团 它连在高分子骨架上，带有可交换的离子(称为反离子)的

离子型官能团或带有极性的非离子型官能团；

(3)孔 它是在干态和湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔(凝胶

孔)和高分子结构之间的孔(毛细孔)。

在交联结构的高分子基体(骨架)上，以化学键结合着许多交换基团，这些交换基团也是由两部分组成：固定部分和活动部分。交换基团中的固定部分被束缚在高分子的基体上，不能自由移动，所以称为固定离子；交换基团的活动部分则是与固定离子以离子键结合的符号相反的离子，称为反离子或可交换离子。反离子在溶液中可以离解成自由移动的离子，在一定条件下，它能与符号相同的其他反离子发生交换反应。

8叠合反应

随着国 家推广乙醇汽油的进程，MTBE的需求将**减少。为解决MTBE产量下降导致的异丁烯过剩和MTBE生产装置闲置问题，开发的异丁烯叠合加氢间接烷基化技术的叠合反应单元也采用了树脂催化剂，其工业化生产装置可利用MTBE生产装置进行改造。

9在产品精制中利用树脂催化剂将产品中的杂质

催化反应为易分离物质或变为对产品质量无害的其它物质如苯酚产品中通过精馏不易脱除的2-MBF等杂质，在树脂催化剂的作用下和苯酚反应生成容易脱除的重质物质，在后面的精馏分离中脱除，从而达到产品精制的目的；煤基乙二醇中微量酯类如草酸二乙酯、草酸二甲酯、碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、乙醇酸甲酯、1,4-丁内酯等在树脂催化剂的催化作用下发生叠合、烷基化、酯交换、内水解等反应，一部分酯类转化为极性较大的物质被相关催化剂吸附，一部分酯类转化对乙二醇UV没有影响的物质，石油基乙二醇中醛类如乙醛、丙烯醛等在催化剂的作用下与乙二醇发生缩醛化反应，生成高沸点的缩醛，该产物一部分被催化剂吸附，其余进入乙二醇产品中，该产物不会对乙二醇产品指标产生不利影响。不同生产方法生产的乙二醇通过树脂催化剂催化的脱酯、脱醛等反应达到精制的目的。 MB20树脂上海纯超环保高性价比的选择。

(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)。

（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。

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在实际使用中，离子交换树脂的交换容量包括了吸附容量，但后者所占的比例因树脂结构不同而异。现仍未能分别进行计算，在具体设计中，需凭经验数据进行修正，并在实际运行时复核之。

离子树脂交换容量的测定一般以无机离子进行。这些离子尺寸较小，能自由扩散到树脂体内，与它内部的全部交换基团起反应。而在实际应用时，溶液中常含有高分子有机物，它们的尺寸较大，难以进入树脂的显微孔中，因而实际的交换容量会低于用无机离子测出的数值。这种情况与树脂的类型、孔的结构尺寸及所处理的物质有关。 北京原装MB20树脂量大从优

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