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陶氏离子交换树脂的结构与反应性能

发表时间:2019-01-17 11:23  品牌:陶氏离子树脂  点击数:

  陶氏离子交换树脂结构主要由高分子骨架和活性基团两部分组成。

  1、高分子骨架也称母体结构,它具有状结构,是不溶于酸或碱的高分子物质。高分子骨架按其聚合单体可以分为苯乙烯系、酚醛系及丙烯酸系等。

  2、活性基团它牢固地结合在高分子骨架上,由不能自由移动的官能团离子和可以自由移动的可交换离子两部分组成。其中:①官能团离子决定离子交换树脂的“酸”、“碱”性和交换能力的强弱。官能团离子是强酸的(-SO3-),就叫强酸性离子交换树脂;是强碱的(≡N+),就叫强碱性离子交换树脂。同样,按官能团离子的性质,还可以有弱酸(-COO-),弱碱(-NH2+)和其他类型的离子交换树脂。②可交换离子。现代交换理论把离子交换树脂看做是一种胶体型物质:高分子骨架是“胶核”,活性基团作为高分子骨架表面的“双电层”,官能团和部分可交换离子组成吸附层,另一部分可交换离子组成扩散层。由于可交换离子组成吸附层,另一部分可交换离子组成扩散层。由于可交换离子是可以自由移动的,因而可以与水中同符号的离子发生交换反应。

陶氏离子交换树脂

  陶氏离子交换树脂的反应性能

  离子交换树脂进行离子交换反应的性能,表现在它的“离子交换容量”,即每克干陶氏树脂或每毫升湿树脂所能交换的离子的毫克当量数,meq/g(干)或meq/mL(湿);当离子为一价时,毫克当量数即是毫克分子数(对二价或多价离子,前者为后者乘离子价数)。它又有“总交换容量”、“工作交换容量”和“再生交换容量”等三种表示方式。

陶氏离子交换树脂

  1、总交换容量,表示每单位数量(重量或体积)树脂能进行离子交换反应的化学基团的总量。

  2、工作交换容量,表示树脂在某一定条件下的离子交换能力,它与树脂种类和总交换容量,以及具体工作条件如溶液的组成、流速、温度等因素有关。

  3、再生交换容量,表示在一定的再生剂量条件下所取得的再生树脂的交换容量,表明树脂中原有化学基团再生复原的程度。

陶氏离子交换树脂

  通常,再生交换容量为总交换容量的50~90%(一般控制70~80%),而工作交换容量为再生交换容量的30~90%(对再生树脂而言),后一比率亦称为树脂的利用率。在实际使用中,离子交换树脂的交换容量包括了吸附容量,但后者所占的比例因树脂结构不同而异。现仍未能分别进行计算,在具体设计中,需凭经验数据进行修正,并在实际运行时复核之。

  离子树脂交换容量的测定一般以无机离子进行。这些离子尺寸较小,能自由扩散到树脂体内,与它内部的全部交换基团起反应。而在实际应用时,溶液中常含有高分子有机物,它们的尺寸较大,难以进入树脂的显微孔中,因而实际的交换容量会低于用无机离子测出的数值。这种情况与树脂的类型、孔的结构尺寸及所处理的物质有关。