离子交换树脂的输送方法？ 离子交换树脂由三部分组成

网上有很多关于离子交换树脂的输送方法？的问题，也有很多人解答有关离子交换树脂由三部分组成的知识，今天每日小编为大家整理了关于这方面的知识，让我们一起来看下吧!

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一、离子交换树脂的输送方法？

二、离子交换树脂由具有（）、（）、（）三部分组成。

三、离子交换色谱的原理以及阴阳离子交换树脂的特性

一、离子交换树脂的输送方法？

一、 储运

1）离子交换树脂的储存温度应在5-40之间。离子交换树脂应储存在密闭容器中，避免暴露在寒冷或阳光下。冬季如果没有防冻设施，可将树脂存放在盐水中，盐水的浓度可根据气温确定。树脂一旦冻结，不要突然转移到高温环境中，而是放在5-10的低温环境中，让其慢慢解冻。

2）离子交换树脂含有一定量的水分，在储存、运输和使用过程中应保留水分。若树脂不慎失水，应先用浓盐水（10%左右）浸泡，然后逐渐稀释。请勿直接加水，以免树脂迅速膨胀破裂。

3）树脂长期保存时，应将强树脂转化为盐型，弱树脂转化为氢型或游离碱型，然后用清水浸泡。

4）树脂的贮存期为2年，2年后复检合格后方可使用。

5）在使用、储存和运输过程中，防止树脂被有机油类污染。

二、离子交换树脂由具有（）、（）、（）三部分组成。

参考答案：网络骨架的三维立体结构仅符合；活性基团与网络骨架载体的主链共价键合；带相反电荷的活性离子与活性基团离子键合

三、离子交换色谱的原理以及阴阳离子交换树脂的特性

1、离子交换树脂的基本介绍离子交换树脂的全称由分类名称、骨架（或基因）名称和基本名称组成。孔隙结构分为凝胶型和大孔型。具有物理孔结构的称为大孔树脂，在全名前加“大孔”。若分类为酸性，则名称前加“阳”；若分类为碱性，则名称前加“阴”。如：大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。离子交换树脂根据基质类型还可分为苯乙烯树脂和丙烯酸树脂。树脂中化学活性基团的类型决定了树脂的主要性能和类别。首先分为阳离子树脂和阴离子树脂两类，分别能与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性，阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性（或中强酸和中强碱性）。离子交换树脂的命名方法：离子交换产品的型号由三位阿拉伯数字组成，第一位数字代表产品的分类，第二位数字代表骨架的区别，第三位数字为序号。区分基因、交叉联合代理等差异。一、第二位数字含义见表8-1。表8-1 树脂型号中一、 两位数字代码含义0 1 2 3 4 5 6 分类名称强酸性弱酸性强碱性弱碱性螯合两性氧化还原骨架名称苯乙烯丙烯酸型号前加“D”醋酸系环氧基乙烯基吡啶系脲醛系氯乙烯系大孔树脂的编号。凝胶型树脂的交联度可用型号后用“”连接阿拉伯数字来表示。如D0117表示交联度为7的大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。国内外离子交换树脂的生产厂家和品种较多。国内生产厂有数十家，主要有上海树脂有限公司、南开化工厂、浙江正光实业有限公司、晨光化工研究院树脂厂、江苏塞克赛斯树脂有限公司等.国外著名产品如美国罗姆哈斯公司生产的Amberlite系列、Success公司生产的Ionresin系列、陶氏化学公司生产的Dowex系列、法国Duolite系列和Asmit系列、日本Diaion系列、以及Ionac系列和Allassion系列等。大多数树脂的牌号由各个制造商或其所在国家规定。国外有些产品用字母C代表阳离子树脂（C是阳离子的第一个字母），用A代表阴离子树脂（A是Anion的第一个字母）。分别代表阳树脂和阴树脂。我国化工部规定（HG2-884-76）离子交换树脂的型号由三位阿拉伯数字组成。第一个数字代表产品的分类：0代表强酸性，1代表弱酸性，2代表强碱性，3代表弱碱性，4代表螯合性，5代表两性，6代表氧化还原性。第二位数字代表不同的骨架结构：0代表苯乙烯、1代表丙烯酸、2代表酚醛、3代表环氧等。第三位数字为序列号，用于区分基体和基体的区别。交联基团。另外，大孔树脂在数字前添加字母D。因此，D001是一种大孔强酸性苯乙烯树脂。 二、离子交换树脂的基本类型(1)强酸性阳离子树脂该类树脂含有大量的强酸性基团，如磺酸基-SO3H，在溶液中很容易离解成H+，因此它们是强酸性。树脂解离后，体内所含的带负电的基团，如SO3-，可以吸附并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。

强酸性树脂具有较强的解离能力，在酸性或碱性溶液中能解离并产生离子交换。树脂使用一段时间后，需要进行再生，即用化学品使离子交换反应向相反方向进行，使树脂的官能团恢复到原来的状态。状态以供重用。如上所述，阳离子树脂是用强酸再生的。此时，树脂释放出吸附的阳离子，然后与H+结合，恢复原来的成分。 (2)弱酸性阳离子树脂该类树脂含有弱酸性基团，如羧基-COOH，能在水中离解H+而呈酸性。树脂解离后，剩余的带负电的基团，如R-COO-（R为烃基），可以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。该树脂的酸性解离性较弱，在低pH值下难以解离和进行离子交换，只能在碱性、中性或微酸性溶液（如pH5-14）中工作。此类树脂也可用酸再生（比强酸性树脂更容易再生）。 （3）强碱性阴离子树脂此类树脂含有强碱性基团，如季氨基（又称季胺基）-NR3OH（R为烃基），能在水中离解OH-，形成强碱性。该树脂的带正电基团可以与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用。这种树脂具有很强的解离性，在不同的pH 值下都能很好地发挥作用。它可以用强碱（如NaOH）再生。 （4）弱碱性阴离子树脂该类树脂含有弱碱性基团，如伯氨基（又称伯氨基）-NH2、 仲氨基（仲氨基）-NHR，或叔氨基氨基（叔氨基）-NR2，在水中可离解成OH-，呈弱碱性。该树脂的带正电基团可以与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用。在大多数情况下，这种树脂会吸附溶液中的所有其他酸分子。它只能在中性或酸性条件下（如pH 1-9）工作。它可以用Na2CO3、NH4OH 再生。 (5)离子树脂的改造以上是树脂的四种基本类型。在实际使用中，这些树脂常常被转化为其他离子类型以满足各种需要。例如，强酸性阳离子树脂经常与氯化钠反应，将其转化为钠型树脂以供重复使用。工作时钠型树脂释放出Na+与溶液中的Ca2+、Mg2+等阳离子进行交换和吸附，从而去除这些离子。反应过程中不释放H+，可避免溶液pH下降及由此产生的副作用（如蔗糖转化和设备腐蚀等）。树脂以钠形式使用后，可用盐水（无强酸）再生。又例如，阴离子树脂可以转化为氯型并重复使用。工作时释放Cl-以吸附和交换其他阴离子。其再生仅需使用盐水溶液。氯型树脂也可转换为碳酸氢盐型（HCO3-）操作。强酸性树脂和强碱性树脂转变成钠型和氯型后不再具有强酸性和强碱性，但仍具有这些树脂的其他典型性能，如强解离性和较宽的工作pH范围等。 三、 离子交换树脂基体的组成离子交换树脂（ionresin）基体（matrix），制造的主要原料是苯乙烯和丙烯酸（酯），分别与交联剂二乙烯基苯聚合而成。形成具有长分子主链和交联横链的网状骨架结构的聚合物。首先使用苯乙烯树脂，然后使用丙烯酸树脂。两种类型的树脂都具有良好的吸附性能，但又具有不同的特性。丙烯酸树脂能交换和吸附大多数离子颜料，脱色能力大，吸附物易洗脱，易再生。可作为糖厂主要脱色树脂。

苯乙烯树脂善于吸附糖汁中的芳香物质和多酚色素（包括带负电或不带电）；但再生时很难洗脱。因此，糖液先用丙烯酸树脂脱色，再用苯乙烯树脂精细脱色，可以充分发挥两者的优点。树脂的交联度，即树脂基体聚合时所用二乙烯基苯的百分比，对树脂的性能影响很大。一般交联度高的树脂聚合更紧密，坚固耐用，密度更高，内部空隙更少，对离子的选择性更强；而交联度较低的树脂，孔隙较大，脱色能力较强，反应速度较快，但工作时膨胀较大，机械强度稍低，比较脆，易碎。工业应用的离子树脂交联度一般不低于4%；用于脱色的树脂的交联度一般不高于8%；单纯用于吸附无机离子的树脂交联度可以更高。除上述苯乙烯和丙烯酸两大系列外，离子交换树脂还可以由其他有机单体聚合而成。如酚醛（FP）、环氧（EPA）、乙烯基吡啶（VP）、脲醛（UA）等。四、 离子交换树脂的物理结构离子树脂常分为凝胶型和大孔型。凝胶型树脂的聚合物骨架在干燥时内部没有孔隙。它吸水时会膨胀，在大分子链之间形成非常细小的孔隙，通常称为微孔。湿树脂的平均孔径为24nm(210-6410-6mm)。这类树脂比较适合吸附无机离子，其直径较小，一般为0.3-0.6nm。这类树脂不能吸附大分子有机物质，因为后者的尺寸较大，如蛋白质分子直径为5-20nm，无法进入该类树脂的微观孔隙。大孔树脂是通过在聚合反应过程中添加致孔剂，形成内部有大量永久性微孔的多孔海绵状结构，然后引入交换基团而制成的。既有微孔，也有大孔，湿树脂孔径达到100-500nm，制造时可以控制其大小和数量。通道表面积可增加至1000m2/g以上。江苏塞克赛斯树脂有限公司不仅为离子交换提供了良好的接触条件，缩短了离子扩散距离，而且增加了许多由分子间范德华力产生的链节活性中心。分子吸附可以像活性炭一样吸附各种非离子物质，扩大其功能。一些不带交换官能团的大孔树脂也可以吸附分离多种物质，如化工厂废水中的酚类物质。大孔树脂内部孔隙多而大，表面积大，活性中心多，离子扩散速度快，离子交换速度也快很多，比凝胶快十倍左右树脂。使用时动作快速高效，缩短了所需的加工时间。大孔树脂还具有许多优点：耐溶胀、不易破裂、抗氧化、耐磨、耐热和耐温度变化，且易于吸附和交换有机大分子物质，因此具有较强的抗污染能力，且相对容易重生。 五、 离子交换树脂的离子交换容量离子交换树脂进行离子交换反应的性能表现在其“离子交换容量”，即每克干树脂或每克树脂可交换的离子毫克当量。毫升湿树脂，meq/g（干）或meq/mL（湿）；当离子为一价时，毫当量数为毫克分子数（对于二价或多价离子，前者为后者乘以离子的价数）。它还具有“总切换容量”、“工作切换容量”和“再生切换容量”三种表示方式。

1、总交换容量，是指单位数量（重量或体积）树脂中能发生离子交换反应的化学基团的总量。 2、工作交换容量，是指树脂在一定条件下的离子交换容量，它与树脂的种类、总交换容量以及具体的工作条件如溶液组成、流量、温度等因素有关。 3、再生交换容量，表示在一定的再生用量下得到的再生树脂的交换容量，表示树脂中原有化学基团的再生和恢复程度。通常，再生交换容量为总交换容量的50-90%（一般控制在70-80%），而工作交换容量为再生交换容量的30-90%（对于再生树脂），后者比例为也称为树脂利用率。在实际使用中，离子交换树脂的交换容量包括吸附容量，但后者所占的比例随树脂结构的不同而不同。仍然无法单独计算。在具体设计中，需要根据经验数据进行修正，并在实际运行中进行回顾。离子树脂交换容量的测定一般用无机离子进行。这些离子尺寸小，可以自由扩散到树脂体内，与树脂体内的所有交换基团发生反应。但在实际应用中，溶液中往往含有高分子有机物，其尺寸较大，难以进入树脂微孔，因此实际交换容量会低于用无机离子测得的值。这种情况与树脂的种类、孔的结构尺寸以及被加工的物质有关。六、 离子交换树脂的吸附选择性离子交换树脂对溶液中的不同离子具有不同的亲和力，并且具有选择性的吸附。树脂交换吸附的各种离子的强度有一般规律，但不同树脂可能略有差异。主要规律如下： (1) 阳离子的吸附通常高价离子优先被吸附，而低价离子则较弱被吸附。同类同价离子中，直径较大的离子吸附力更强。某些阳离子的吸附顺序为： Fe3+ Al3+ Pb2+ Ca2+ Mg2+ K+ Na+ H+ （2）阴离子的吸附强碱性阴离子树脂对无机酸根的吸附一般顺序为： SO42 NO3 Cl HCO3 OH 弱碱阴离子树脂吸附阴离子的一般顺序如下： OH- 柠檬酸盐3- SO42- 酒石酸盐2- 草酸盐2- PO43- NO2- Cl- 乙酸盐- HCO3- (3) 糖液脱色有色物质的吸附常采用强碱性阴离子树脂，对假黑色素（还原糖与氨基酸的反应产物）和还原糖的碱性分解产物有较强的吸附作用，但对焦糖的吸附作用较弱。这被认为是由于前两者通常带负电，而焦糖带弱电荷。一般来说，交联度高的树脂对离子的选择性较高，而具有大孔结构的树脂的选择性低于凝胶型树脂。这种选择性在稀溶液中较大，而在浓溶液中较小。 七、 离子交换树脂的物理性能离子交换树脂的粒径和相关物理性能对其工作和性能有很大影响。 (1)树脂粒径离子交换树脂通常制成珠状小颗粒，其粒径也很重要。树脂颗粒越小，反应速度越快，但细颗粒对液体通过的阻力较大，需要较高的工作压力；尤其是粘度较高的浓缩糖液，这种效果更为显着。因此，应适当选择树脂颗粒的尺寸。如果树脂粒径在0.2mm以下（约70目），会明显增加流体通过的阻力，降低流量和生产能力。

树脂颗粒的尺寸通常采用湿式筛分法来测量。树脂充分吸水溶胀后过筛，其在20、30、40、50……目筛上的截留量累计，90%的颗粒能通过相应的筛孔直径，称为“有效粒径”。树脂的粒径”。最常见树脂产品的有效粒径在0.40.6mm之间。树脂颗粒是否均匀用均匀系数来表示。是树脂“有效粒径”坐标图上累积截留量为40%的颗粒所对应的筛孔直径与有效粒径的比值。例如，树脂（IR-120）的有效粒径为0.4-0.6mm，在20目筛、30目筛、40目筛上截留的颗粒分别为：18.3%、41.1%， 31.3%，则计算出均匀系数为2.0。 (2)树脂的密度树脂干燥时的密度称为真密度。每单位体积（甚至颗粒之间的空隙）湿树脂的重量称为表观密度。树脂的密度与其交联程度和交换基团的性质有关。一般情况下，交联度高的树脂密度较高，强酸性或强碱性树脂比弱酸性或弱碱性树脂密度高，大孔树脂密度较低。例如苯乙烯系凝胶型强酸阳树脂的真密度为1.26g/mL，表观密度为0.85g/mL；丙烯酸凝胶型弱酸阳树脂的真密度为1.19g/mL，表观密度为0.75g/mL。 (3)树脂的溶解性离子交换树脂应为不溶性物质。但合成过程中树脂中含有的低聚合度物质，以及树脂分解产生的物质，在操作过程中会溶解。交联度较低且活性基团较多的树脂更容易溶解。 (4)溶胀度离子交换树脂含有大量亲水基团，遇水就会吸水膨胀。当树脂中的离子发生转变时，如阳树脂由H+变为Na+，阴树脂由Cl-变为OH-，它们都因离子直径的增大而膨胀，使树脂的体积增大。树脂。一般来说，交联度低的树脂具有较高的溶胀度。设计离子交换装置时，必须考虑树脂的膨胀，以适应生产运行过程中树脂中离子转化而发生的树脂体积变化。 (5)耐久性树脂颗粒在使用过程中存在传递、摩擦、膨胀和收缩等变化，长期使用后会有少量磨损，因此树脂必须具有较高的机械强度和耐磨性。一般来说，交联度低的树脂更容易断裂，但树脂的耐久性更多地取决于交联结构的均匀性和强度。如大孔树脂，交联度较高的树脂结构稳定，可经受反复再生。 八、 离子交换树脂的应用领域： 1）水处理水处理领域对离子交换树脂的需求量非常大，约占离子交换树脂产量的90%，用于去除水中各种阴离子和阳离子。目前离子交换树脂用量最大的是火电厂纯水处理，其次是原子能、半导体、电子工业。 2）食品工业离子交换树脂可用于制糖、味精、酿酒精制、生物制品等工业装置。例如：高果糖浆的生产是从玉米中提取淀粉，然后进行水解反应产生葡萄糖和果糖，然后进行离子交换处理，生产高果糖浆。离子交换树脂在食品工业中的消耗量仅次于水处理。 3）制药工业离子交换树脂在制药工业中对新一代抗生素的开发和原有抗生素质量的提高发挥着重要作用。链霉素的成功开发就是一个突出的例子。近年来，也对中医委托进行了研究。 4）合成化学和石油化学工业在有机合成中，常用酸和碱作为酯化、水解、酯交换、水合等反应的催化剂。

上述反应也可以用离子交换树脂代替无机酸和碱进行，具有更多优点。例如，树脂可重复使用、产物易于分离、反应器不会腐蚀、不会污染环境、反应易于控制等。甲基叔丁基醚（MTBE）的制备是采用大孔离子交换树脂作为催化剂，由异丁烯与甲醇反应生成，取代了原来对环境造成严重污染的四乙基铅。 5）环境保护离子交换树脂已被用于许多备受关注的环境保护问题。目前，许多水溶液或非水溶液含有有毒离子或非离子物质，可以与树脂一起回收。如去除电镀废液中的金属离子，回收制膜废液中的有用物质等。 6）湿法冶金及其他离子交换树脂可以分离、浓缩、提纯铀，从贫铀矿中提取稀土元素和贵金属。其他补充：离子交换技术有着悠久的历史。一些天然材料如沸石和通过煤磺化获得的磺化煤可以用作离子交换剂。然而，随着现代有机合成工业技术的迅速发展，人们研究开发了多种性能优异的离子交换树脂，并开发了多种新的应用方法。离子交换技术发展迅速。并广泛应用于科学研究领域。近年来，国内外已生产树脂数百个品种，年产量数十万吨。在工业应用中，离子交换树脂的优点主要是处理量大、脱色范围广、脱色能力高、能去除各种离子、可反复再生、工作寿命长、运行成本低（虽然一次性投入成本较大） ）。基于离子交换树脂的多种新技术，如色谱分离、离子排斥、电渗析等，具有独特的功能，可以执行各种特殊任务，这是其他方法难以实现的。离子交换技术的开发和应用仍在迅速发展。离子交换树脂的应用是近年来国内外制糖工业的重点研究课题，是制糖工业现代化的重要标志。膜分离技术在制糖工业中的应用也得到了广泛的研究。离子交换树脂是通过有机合成制造的。常用的原料是苯乙烯或丙烯酸（酯），通过聚合形成具有三维网络结构的骨架，然后在骨架中引入不同类型的化学活性基团（通常是酸性或碱性基团）而制成。离子交换树脂不溶于水和普通溶剂。大多数被制成颗粒，也有一些被制成纤维或粉末。树脂颗粒的尺寸一般在0.3-1.2毫米范围内，大多数在0.4-0.6毫米之间。它们具有较高的机械强度（牢度）、化学性质稳定，并且在正常条件下具有较长的使用寿命。离子交换树脂含有一种（或几种）化学活性基团，即交换官能团，能在水溶液中离解某些阳离子（如H+或Na+）或阴离子（如OH-或Cl-），并在同时吸附溶液中原本存在的其他阳离子或阴离子。即，树脂中的离子与溶液中的离子进行交换，从而分离溶液中的离子。离子交换树脂的种类很多，由于化学成分和结构的不同，具有不同的功能和特点，适用于不同的用途。树脂的应用应根据工艺要求和物料性质选择合适的类型和品种。

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