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陶氏离子交换树脂的原理及性质解析

发表时间:2019-01-23 08:28  品牌:陶氏离子树脂  点击数:

  陶氏离子交换树脂是一种聚合物,带有相应的功能基团。一般情况下,常规的陶氏树脂带有大量的钠离子。当水中的钙镁离子含量高时,陶氏离子交换树脂可以释放出钠离子,功能基团与钙镁离子结合,这样水中的钙镁离子含量降低,水的硬度下降。硬水就变为软水,这是软化水设备的工作过程。离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。

陶氏离子交换树脂

  按交换基团性质的不同,陶氏离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。阳离子交换树脂大都含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离子交换树脂,其结构式可简单表示为R—SO3H,式中R代表树脂母体,其交换原理为2R—SO3H+Ca2+—(R—SO3)2Ca+2H+这也是硬水软化的原理。

陶氏离子交换树脂

  阴离子交换树脂含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团。它们在水中能生成OH-离子,可与各种阴离子起交换作用,其交换原理为R—N(CH3)3OH+Cl-R—N(CH3)3Cl+OH-由于离子交换作用是可逆的,因此用过的离子交换树脂一般用适当浓度的无机酸或碱进行洗涤,可恢复到原状态而重复使用,这一过程称为再生。

陶氏离子交换树脂

  阳离子交换树脂可用稀盐酸、稀硫酸等溶液淋洗;阴离子交换树脂可用氢氧化钠等溶液处理,进行再生。当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后,陶氏树脂的软化能力下降,可以用氯化钠溶液流过树脂,此时溶液中的钠离子含量高,功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合,这样陶氏树脂就恢复了交换能力,这个过程叫作“再生”。