离子交换树脂化学性能 .pdfVIP

化学性能

(1)离子交换反应的可逆性：离子交换反应是可逆的，例如当含有硬度的水通过H型离

子交换剂时其反应如下表示：

2RH+Ca2+==========RCa+2H+

2

当反应进行到失效时，为了恢复离子交换剂的交换能力，就可以利用离子交换反应的可

逆性，用硫酸或盐酸溶液通过此失效的离子交换剂，以恢复其交换能力。

如下式化学平衡的移动，当水中Ca2+和H型离子交换剂多时，反应正向进行，反之则

逆向进行。

2RH+Ca2+=======RCa+2H+

2

正反应为运行，逆反应为再生，

离子交换的可逆性，是离子交换剂可以反复使用的重要性质。

(2)酸碱性：H型阳离子交换剂和OH型阴离子交换剂的性能与电解质酸碱相同，在水

+-

中有电离出H和OH的能力，因此，根据此能力的大小可以有强弱之分。

+

强酸性H型交换剂在水中电离出H的能力较大，所以它是很容易和水中其它各种离子进行

++

交换反应，而弱酸性H型交换剂在水中电离出H的能力较小，故当水中有一定量的H时，

就显示不出来交换反应，强碱性和弱碱性阴离子交换剂的情况与此相似。

(3)中和与水解：离子交换剂的中和与水解的性能和通常的电解质一样，H离子交换剂

和碱液会进行中和反应，如强酸性H离子和强碱性NaOH相遇，则中和反应进行得更完全，

如下式；

RSOH+NaOH==========RSONa+HO

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它的水解反应也和通常电解质的水解反应一样，当水解产物有弱酸或弱碱时，水解能力

较大，如下式表示。

RCOONa+HO==========RCOOH+NOH

2

RNHCL+HO========RNHOH+HCL

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所以，具有弱碱性基团的离子交换树脂的盐性，易于水解。

(4)离子交换剂的选择性：离子交换剂吸附各种离子的能力不一样，有些离子易被交换

剂吸附，但吸附后要把它交换下来就较困难，而另一些离子很难被吸附，但被置换下来却比

较容易，这种性能称为离子交换的选择性。这种选择性影响到离子交换剂的交换和再生(或

称为还原)过程，故在实际应用中是一个重要问题。

离子交换剂的选择性主要决定于被吸附的离子结构。它有两个规律；一个是离子带的电

荷越大，越易被交换剂吸附，例如二价离子比一价离子易吸附，另一个是对于带有相同电荷

量的离子，则原子序数大(即分子量大)的元素，形成离子的水合半径小，较易被吸附。

对于阳离子交换剂来说，它对各种常见离子的选择性次序为；

3+3+2+2+++++

FeAICaMgK≈NHNaLi

4

这个次序只适合在含盐量不是很高的水溶液中，如在浓溶液中，离子间的干扰较大，且水合

半径的大小顺序和上述的次序有些差别，此时各离子间选择性差别较小。

离子交换剂的选择性除了和吸附离子的本质有关外，有时还与离子交换剂的活性基团有

-

关系。特别是H型阳离子交换剂和OH型阴离子交换剂，例如带磺酸根(-SO)的强酸性离子