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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。 MB20树脂上海纯超环保欢迎新老客户选购。上海原装MB20树脂价格

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。

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。

(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、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。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。

2、离子交换树脂基体的组成

离子交换树脂的基体(matrix)，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。苯乙烯系树脂是先使用的，丙烯酸系树脂则用得较后。

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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。 上海原装MB20树脂价格

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