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離子交換樹脂的定義

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2013-11-20  來源:實驗室資訊網(wǎng)
核心提示:中文名稱:離子交換樹脂英文名稱:ion exchange resin定義1:帶有官能團(有交換離子的活性基團)、具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、不溶性的高分子
 中文名稱:離子交換樹脂
英文名稱:ion exchange resin
定義1:帶有官能團(有交換離子的活性基團)、具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、不溶性的高分子化合物。通常是球形顆粒物。
應(yīng)用學(xué)科:電力(一級學(xué)科);熱工自動化、電廠化學(xué)與金屬(二級學(xué)科)
定義2:一種高分子量、不溶性、帶可解離基團的多聚物。是最常見的離子交換劑,常用做離子交換層析介質(zhì)。
應(yīng)用學(xué)科:生物化學(xué)與分子生物學(xué)(一級學(xué)科);方法與技術(shù)(二級學(xué)科)
定義3:一種高分子量、不溶性、帶可解離基團的多聚物。常用作離子交換層析介質(zhì)。
應(yīng)用學(xué)科:細(xì)胞生物學(xué)(一級學(xué)科);細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)(二級學(xué)科)
離子交換樹脂 - 基本內(nèi)容
離子交換樹脂的全名稱由分類名稱、骨架(或基因)名稱、基本名稱組成?紫督Y(jié)構(gòu)分凝膠型和大孔型兩種,凡具有物理孔結(jié)構(gòu)的稱大孔型樹脂,在全名稱前加“大孔”。分類屬酸性的應(yīng)在名稱前加“陽”,分類屬堿性的,在名稱前加“陰”。如:大孔強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂。
離子交換樹脂 - 基本分類
離子交換樹脂還可以根據(jù)其基體的種類分為苯乙烯系樹脂和丙烯酸系樹脂。樹脂中化學(xué)活性基團的種類決定了樹脂的主要性質(zhì)和類別。首先區(qū)分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類,它們可分別與溶液中的陽離子和陰離子進行離子交換。陽離子樹脂又分為強酸性和弱酸性兩類,陰離子樹脂又分為強堿性和弱堿性兩類 (或再分出中強酸和中強堿性類)。
(1) 強酸性陽離子樹脂
  這類樹脂含有大量的強酸性基團,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中離解出H+,故呈強酸性。樹脂離解后,本體所含的負(fù)電基團,如SO3-,能吸附結(jié)合溶液中的其他陽離子。這兩個反應(yīng)使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強,在酸性或堿性溶液中均能離解和產(chǎn)生離子交換作用。
  樹脂在使用一段時間后,要進行再生處理,即用化學(xué)藥品使離子交換反應(yīng)以相反方向進行,使樹脂的官能基團回復(fù)原來狀態(tài),以供再次使用。如上述的陽離子樹脂是用強酸進行再生處理,此時樹脂放出被吸附的陽離子,再與H+結(jié)合而恢復(fù)原來的組成。
 
 。2) 弱酸性陽離子樹脂 
  這類樹脂含弱酸性基團,如羧基-COOH,能在水中離解出H+ 而呈酸性。樹脂離解后余下的負(fù)電基團,如R-COO-(R為碳?xì)浠鶊F),能與溶液中的其他陽離子吸附結(jié)合,從而產(chǎn)生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱,在低pH下難以離解和進行離子交換,只能在堿性、中性或微酸性溶液中(如 pH5~14)起作用。這類樹脂亦是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生)。
 
 。3) 強堿性陰離子樹脂
  這類樹脂含有強堿性基團,如季胺基(亦稱四級胺基)-NR3OH(R為碳?xì)浠鶊F),能在水中離解出OH-而呈強堿性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合,從而產(chǎn)生陰離子交換作用。
  這種樹脂的離解性很強,在不同pH下都能正常工作。它用強堿(如NaOH)進行再生。
 
 。4) 弱堿性陰離子樹脂
  這類樹脂含有弱堿性基團,如伯胺基(亦稱一級胺基)-NH2、仲胺基(二級胺基)-NHR、或叔胺基(三級胺基)-NR2,它們在水中能離解出OH-而呈弱堿性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合,從而產(chǎn)生陰離子交換作用。這種樹脂在多數(shù)情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件(如pH1~9)下工作。它可用Na2CO3、nh4oh進行再生。
 
 。5) 離子樹脂的轉(zhuǎn)型
  以上是樹脂的四種基本類型。在實際使用上,常將這些樹脂轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌x子型式運行,以適應(yīng)各種需要。例如常將強酸性陽離子樹脂與NaCl作用,轉(zhuǎn)變?yōu)殁c型樹脂再使用。工作時鈉型樹脂放出Na+與溶液中的Ca2+、Mg2+等陽離子交換吸附,除去這些離子。反應(yīng)時沒有放出H+,可避免溶液pH下降和由此產(chǎn)生的副作用(如蔗糖轉(zhuǎn)化和設(shè)備腐蝕等)。這種樹脂以鈉型運行使用后,可用鹽水再生(不用強酸)。又如陰離子樹脂可轉(zhuǎn)變?yōu)槁刃驮偈褂茫ぷ鲿r放出Cl-而吸附交換其他陰離子,它的再生只需用食鹽水溶液。氯型樹脂也可轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓釟湫停℉CO3-)運行。強酸性樹脂及強堿性樹脂在轉(zhuǎn)變?yōu)殁c型和氯型后,就不再具有強酸性及強堿性,但它們?nèi)匀挥羞@些樹脂的其他典型性能,如離解性強和工作的pH范圍寬廣等。
編輯:songjiajie2010

 
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關(guān)鍵詞: 離子交換樹脂
 

 
 
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