




离子交换树脂的基本类型
离子交换树脂的基本类型
(1) 强酸性阳离子树脂
(2) 弱酸性阳离子树脂
(3) 强碱性阴离子树脂
(4) 弱碱性阴离子树脂
离子交换树脂的物理结构
离子树脂常分为凝胶型和大孔型两类。
凝胶型树脂的高分子骨架,在干燥的情况下内部没有毛细孔。它在吸水时润胀,在大分子链节间形成很微细的孔隙,通常称为显微孔(micro-pore)。湿润树脂的平均孔径为2~4nm(2×10-6 ~4×10-6mm)。
这类树脂较适合用于吸附无机离子,它们的直径较小,一般为0.3~0.6nm。这类树脂不能吸附大分子有机物质,因后者的尺寸较大,如蛋白质分子直径为5~20nm,不能进入这类树脂的显微孔隙中。
大孔型树脂是在聚合反应时加入致孔剂,形成多孔海绵状构造的骨架,内部有大量长久性的微孔,再导入交换基团制成。它并存有微细孔和大网孔(macro-pore),润湿树脂的孔径达100~500nm,其大小和数量都可以在制造时控制。孔道的表面积可以增大到超过1000m2/g。这不仅为离子交换提供了良好的接触条件,缩短了离子扩散的路程,还增加了许多链节活性中心,通过分子间的范德华引力(van de Waal"s force)产生分子吸附作用,能够象活性炭那样吸附各种非离子性物质,扩大它的功能。一些不带交换功能团的大孔型树脂也能够吸附、分离多种物质,例如化工厂废水中的酚类物。外形离子交换树脂的外形多为球形,在聚合时直接成型,球形率可达90%以上。
大孔树脂内部的孔隙又多又大,表面积很大,活性中心多,离子扩散速度快,离子交换速度也快很多,约比凝胶型树脂快约十倍。使用时的作用快、效率高,所需处理时间缩短。大孔树脂还有多种优点:耐溶胀,不易碎裂,耐氧化,耐磨损,耐热及耐温度变化,以及对有机大分子物质较易吸附和交换,因而抗污染力强,并较容易再生。离子交换树脂在天然产物提取分离研究与生产中的应用将日益广泛,在人类生活和科技发展中都发挥着及其重要的作用。


离子交换法也是一种常用的分离方法,就是用离子交换树脂分离成离子状态的化合物,比如碱,有机酸等等。离子交换树脂是在合成的树脂上引入一些酸性或碱性基团酸性的基团,比如磺酸羧基。碱性的基团为氨基(比如伯胺,仲胺,叔胺,季胺)等等。浮床混床专用离子交换树脂应用在长期储存中,或需在停用设备内长期存放,强型树脂应转为盐型,弱型树脂可转为相应氢型或游离胺时,也可转为盐型,以保持树脂性能稳定,然后常浸泡在洁净的水中。停用设备若须将水排去,则应密闭,以防树脂水份散失。浮床混床专用离子交换树脂应用内含有一定的平衡水份,在储存和运输中应保持湿润,防脱水。树脂应储存在室内或加遮盖,环境温度以5-40度为宜。袋装树脂应避免直接日晒,远离锅炉、取暖器等加热装置,避免脱水。当环境温度在零度或以下时,为防止树脂因内部水份结冰而崩裂,应做好保温措施,或根据气温条件,将树脂存于不同浓度的食用盐水中,防止冰冻。若发现树脂已被冻,则应让其缓慢自然解冻,切不可用机械力施于树脂。长期停用而放置在交换器内的树脂,为防止微生物对树脂的不可逆污染,树脂在停用前须彻底反洗,以除去运行时积聚的悬浮物质,并注意定期冲洗和换水,或彻底反洗后采用以下措施: a、阴树脂。离子交换树脂反复再生原理,只是由于树脂的长时间频繁再生,每次再生时树脂间都做相互擦洗运动。b、阳树脂。
离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架(或***)名称、基本名称组成。孔隙结构分凝胶型和大孔型两种,凡具有物理孔结构的称大孔型树脂,在全名称前加"大孔"。分类属酸性的应在名称前加"阳",分类属碱性的,在名称前加"阴"。如:大孔强酸性***系阳离子交换树脂,离子交换树脂不能露天存放,存放处的温度为0-40℃,当存放处温度稍低于0℃时,应向包装袋内加入澄清的饱和盐水、浸泡树脂。此外,当存放处温度过高时,不但使树脂易于脱水,还会加速阴树脂的降解。一旦树脂失水,使用时不能直接加水,可用澄清的饱和盐水浸泡,然后再逐步加水稀释,洗去盐分,贮存期间应使其保持湿润。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。