5、离子交换树脂的吸附选择性
离子交换树脂对溶液中的不同离子有不同的亲和力,对它们的吸附有选择性。各种离子受树脂交换吸附作用的强弱程度有一般的规律,但不同的树脂可能略有差异。主要规律如下:
(1) 对阳离子的吸附
高价离子通常被优先吸附,而低价离子的吸附较弱。在同价的同类离子中,直径较大的离子的被吸附较强。一些阳离子被吸附的顺序如下:
Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+
(2) 对阴离子的吸附
强碱性阴离子树脂对无机酸根的吸附的一般顺序为:
SO42-> NO3- > Cl- > HCO3- > OH-
弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附的一般顺序如下:
OH-> 柠檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- >草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- >醋酸根- > HCO3-
离子交换树脂是一类用途很广的功能性高分子材料,利用其选择**换、吸附原理可以进行脱盐、脱色、分离、精制等,应用领域涉及水处理、食品加工、医药卫生、环保等,渗透在工业生产的各个环节,对现代化工业的发展起着重要作用。
一、离子交换树脂外观与结构
离子交换树脂外观为固体球形颗粒,粒径为0.3-1.2mm,呈乳白、淡黄或棕褐色不透明或半透明球状,不溶于水。
离子交换树脂是一类带有功能基的网状结构的高分子化合物,其结构由三部分组成:不溶性的三维空间网状骨架、连接在骨架上的活性基团。活性基团包括固定离子和带相反电荷的可交换活动离子。 上海进口MB20树脂推荐厂家上海纯超环保出售原装MB20树脂。
(3) 对有色物的吸附
糖液脱色常使用强碱性阴离子树脂,它对拟黑色素(还原糖与氨基酸反应产物)和还原糖的碱性分解产物的吸附较强,而对焦糖色素的吸附较弱。这被认为是由于前两者通常带负电,而焦糖的电荷很弱。
通常,交联度高的树脂对离子的选择性较强,大孔结构树脂的选择性小于凝胶型树脂。这种选择性在稀溶液中较大,在浓溶液中较小。
6、离子交换树脂的物理性质
离子交换树脂的颗粒尺寸和有关的物理性质对它的工作和性能有很大影响。
(1) 树脂颗粒尺寸
离子交换树脂通常制成珠状的小颗粒,它的尺寸也很重要。树脂颗粒较细者,反应速度较大,但细颗粒对液体通过的阻力较大,需要较高的工作压力;特别是浓糖液粘度高,这种影响更***。因此,树脂颗粒的大小应选择适当。如果树脂粒径在0.2mm(约为70目)以下,会明显增大流体通过的阻力,降低流量和生产能力。
1.离子交换树脂含有一定水份,不宜露天存放,储运过程中应保持湿润,以免风干脱水,使树脂破碎,如贮存过程中树脂脱水了,应先用浓食盐水(10%)浸泡,再逐渐稀释,不得直接放入水中,以免树脂急剧膨胀而破碎。
2冬季储运使用中,应保持在5-40℃的温度环境中,避免过冷或过热,影响质量,若冬季没有保温设备时,可将树脂贮存在食盐水中,食盐水浓度可根据气温而定。
3离子交换树脂的工业产品中,常含有少量低聚合物和未参加反应的单体,还含有铁、铅、铜等无机杂质,当树脂与水、酸、碱或其它溶液接触时,上述物质就会转入溶液中,影响出水质量,因此,新树脂在使用前必须进行预处理,一般先用水使树脂充分膨胀,然后,对其中的无机杂质(主要是铁的化合物)可用4-5%的稀盐酸除去,有机杂质可用2-4%稀氢氧化钠溶液除去,洗到近中性即可。如在医药制备中使用,须用乙醇浸泡处理。 上海纯超环保出售上海纯超环保出售。
五、应用
离子交换树脂具有交换、选择、吸附和催化等功能,可以去除干扰组分、富集微量组分,在工业高纯水制备、医药卫生、冶金行业、生物工程、食品加工等领域都得到了很多的应用。
5.1 水处理
离子交换树脂**突出的应用是在水处理领域。其中,在电力行业的应用比例比较大,主要是用在火力发电厂给水处理和凝结水精处理上,少部分用于循环水和发电机内冷水的处理。
水处理工艺中,离子交换树脂的用途十分***。在给水处理中,用于水质软化和除盐,制取软化水、纯水和超纯水;在废水处理中,用于处理含汞、含铜、含钼、含锌、含铀、含镉等重金属工业废水。
离子交换树脂不仅可以用于工业用水的处理,而且可用于饮用水的净化处理,由于它可以有效去除饮用水中过量的硝酸盐、氟及微量重金属等杂质,因此在饮用水的净化中也发挥着举足轻重的作用。 MB20树脂上海纯超环保量大从优。安徽原装MB20树脂推荐厂家
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5分子内的脱水反应
如叔丁醇脱水制高纯异丁烯,传统高纯异丁烯的生产是采用MTBE裂解法。特别是烟台万华和南京亨斯迈引进的两套丙烯与异丁烷共氧化生产环氧丙烷项目的副产叔丁醇,含量较高,且价格较低,使叔丁醇脱水制高纯异丁烯比传统MTBE裂解法更具优势。该工艺采用了树脂催剂催化精馏技术。
6双功能基团树脂催化剂的应用
在树脂催化剂的母体上引入两种活性中心,如在大孔强酸树脂催化剂上引入贵金属钯基团,并保留部分酸性活性中心制得的钯树脂催化剂,既有酸性催化活性中心,又具有贵金属钯的催化活性中心。该树脂催化剂被成功应用于**一步法合成甲基异丁基酮(MIBK)的工业生产中。
7缩合反应
如甲醇与甲醛反应合成甲缩醛、甲缩醛或多聚甲醛与醇进一步缩合合成DMMn(聚甲氧二甲醚);苯酚与**缩合合成双酚A,这个反应应用的树脂催化剂是巯基化了的强酸树脂催化剂,与通常的强酸树脂催化剂有不同之处。 上海进口MB20树脂推荐厂家
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