阴离子交换树脂 .pdfVIP

阴离子交换树脂cdbbae95-7165-11ec-a952-7cb59b590d7d

离子交换法2021年02月05日星期一23:04一、前言

离子交换过程是液相离子和固相离子之间的可逆化学反应。当某些液相离子被离子交

换固体优先选择时，它们将被离子交换固体吸附。为了保持水溶液的电中性，离子交换固

体必须将等效离子释放回溶液中。离子交换树脂一般为多孔或颗粒状，尺寸约为0.1~1mm。

其离子交换容量可根据其交换容量的特点进行划分：

１.强碱型阴离子交换树脂：主要是含有较强的反应基如具有四面体铵盐官能基之－

n+(ch3)3，在氢氧形式下，－n+(ch3)3oh-中的氢氧离子可以迅速释出，以进行交换，强

碱型阴离子交换树脂可以和所有的阴离子进行交换去除。

例如，磺酸盐SO3H在溶液中容易解离H+，所以它是强酸性的。树脂解离后，体内所

含的负基团（如SO3-）可以吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应将树脂中的H+与

溶液中的阳离子交换。强酸树脂具有很强的解离能力，在酸性或碱性溶液中解离并产生离

子交换。

树脂在使用一段时间后，要进行再生处理，即用化学药品使离子交换反应以相反方向

进行，使树脂的官能基团回复原来状态，以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进

行再生处理，此时树脂放出被吸附的阳离子，再与h+结合而恢复原来的组成。２.弱碱型

阴离子交换树脂：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）

例如，氨基酸只能去除强酸中的阴离子，如SO42-、Cl-或NO3-，但不能去除HCO3-、

CO32-或sio42-。

3.对阴离子的吸附

强碱性阴离子树脂吸附无机酸根的一般顺序如下：

so42－no3－cl－hco3－oh－

弱碱性阴离子树脂吸附阴离子的一般顺序如下：

oh－柠檬酸根3－so42－酒石酸根2－草酸根2－po43－no2－cl－醋酸根

－hco3－

1.离子交换树脂含有一定量的水，不应露天存放。在储存和运输过程中应保持湿润，

以避免空气干燥和脱水，从而破坏树脂。如果树脂在储存期间脱水，应将其浸泡在浓盐水

（10%）中，然后逐渐稀释。不应直接放入水中，以避免树脂急剧膨胀和破碎。

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通常含有少量不参与反应的低聚合物和单体，以及铁、铅

和铜等无机杂质。当树脂与水、酸、碱或其他溶液接触时，上述物质会转移到溶液中，影

响出水质量。因此，新树脂在使用前必须经过预处理。通常，水被用来充分膨胀树脂，

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。

4.树脂在使用过程中，防止与金属（如铁、铜等）油污、有机分子微生物、强氧化剂

等接触，降低离子交换能力，甚至失去功能。因此，必须根据情况对树脂进行不规则的活

化，活化方法可根据污染情况和条件确定，一般来说，阳离子树脂在软化过程中容易被铁

污染。它可以在盐酸中浸泡，然后逐渐稀释。阴离子树脂易被有机物污染。可用

10%NaCl+2-5%NaOH混合溶液浸泡或洗涤。如有必要，可用1%过氧化氢溶液浸泡几分钟。

此外，它还可以通过酸碱交替处理、漂白处理、酒精处理和各种灭菌方法进行处理。

5、新树脂的预处理：离子交换树脂的工业产品中，常含有少量低聚物和未参加反应

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。