弱酸性陽離子交換樹脂的詳細(xì)說明與公式原理
產(chǎn)品名稱： | 001x7苯乙烯系強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂 | |
產(chǎn)品簡介： | 001x7是在交聯(lián)為7%的苯乙烯-二乙烯苯共聚體上帶有磺酸基(-SO3H)的陽離子交換樹脂。主要用于食品、制藥、硬水軟化和純水制備，也用于濕法冶金、制糖、制藥、味精行業(yè)，以及作為催化劑等。 | |
理化性能指標(biāo)： | 指標(biāo)名稱 | 指標(biāo) |
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)： | GB/T13659-2008 | |
外觀 ： | 棕黃至棕褐色球狀顆粒 | |
出廠型式 ： | 鈉型 | |
含水量 % ： | 45.00-55.00 | |
質(zhì)量全交換容量 mmol/g ： | ≥4.50 | |
體積全交換容量 mmol/ml ： | ≥1.80 | |
濕視密度 g/ml ： | 0.77-0.87 | |
濕真密度 g/ml ： | 1.250-1.290 | |
范圍粒度 % ： | (0.315mm-1.250mm)≥95.0 | |
下限粒度 % ： | (<0.315mm)≤1.0 | |
有效粒徑 mm ： | 0.400-0.700 | |
均一系數(shù) ： | ≤1.60 | |
磨后圓球率 %： | ≥90.00 | |
使用參考指標(biāo)： | 指標(biāo)名稱 | 指標(biāo) |
pH范圍 | 1-14 | |
使用溫度℃ | Na+:120 H+:100 | |
轉(zhuǎn)型膨脹率(Na+-H+)% | ≤10 | |
工作交換容量 mmol/L | ≥1200 | |
運(yùn)行流速 m/h | 15-30 | |
陰、陽離子交換樹脂樹脂的貯存：
離子交換樹脂肪內(nèi)含有一定量的水份，在運(yùn)輸及貯存過程中應(yīng)盡量保持這部分水。如貯存過程中樹脂脫了水，應(yīng)先用濃食鹽水（-10%）浸泡，再逐漸稀釋，不得直接放于水中，以免樹脂急劇膨脹而破碎。在長期貯存中，強(qiáng)型樹脂應(yīng)轉(zhuǎn)變成鹽型，弱型樹脂可轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的氫型或游離堿型也可轉(zhuǎn)為鹽型，然后浸泡在潔凈的水中。樹脂在貯存或運(yùn)輸過程中，應(yīng)保持在5-40C的溫度環(huán)境中，避免過冷或過熱，影響質(zhì)量。若冬季沒有保溫設(shè)備時(shí)，可將樹脂貯存在食鹽水中，食鹽水的溫度可根據(jù)氣溫而定。
樹脂的預(yù)處理：
樹脂常含有溶劑、未參加聚合反應(yīng)的物質(zhì)和少量低聚合物，還可能吸著鐵、鋁、銅等重金屬離子。當(dāng)樹脂與水、酸、堿或其他溶液相接觸時(shí)，上述可溶性雜質(zhì)就會(huì)轉(zhuǎn)入溶液中，在使用初期污染出水水質(zhì)。所以，樹脂在投運(yùn)前要進(jìn)行預(yù)處理。
陽樹脂的預(yù)處理
陽樹脂預(yù)處理步驟如下：
首先使用飽和食鹽水，取其量約等于被處理樹脂體積的兩倍，將樹脂置于食鹽溶液中浸泡18-20小時(shí)，然后放盡食鹽水，用清水漂洗凈，使排出水不帶黃色;其次再用2%-4%NaOH溶液，其量與上相同，在其中浸泡2-4小時(shí)（或作小流量清洗），放盡堿液后，沖洗樹脂直至排出水接近中性為止。后用5%HCL溶液，其量亦與上述相同，浸泡4-8小時(shí)，放盡酸液，用清
水漂流至中性待用。
陰樹脂的預(yù)處理
其預(yù)處理方法中的步與陽樹脂預(yù)處理方法中的步相同；而后用
5%HCL浸泡4-8小時(shí)，然后放盡酸液，用水清洗至中性；而后用2%-4%NaOH溶
液浸泡4-8小時(shí)后，放盡堿液，用清水洗至中性待用。
弱酸性陽離子交換樹脂的詳細(xì)說明與公式原理
離子交換樹脂是一種合成的有機(jī)高分子聚合物，是一種疏松的具有多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的惰性固體，不溶于水，也不溶于電解質(zhì)溶液。這種高聚物的主要特征是它帶有許多可以在溶液中電離的離子基團(tuán)-官能團(tuán)(例如磺酸基-SO3-H+，羧基-COO-H+，胺基R4N+X-等)，所以我們可以把離子交換樹脂看成一種高分子電解質(zhì)。
離子交換樹脂
國產(chǎn)732強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂是常見的苯乙烯苯磺酸樹脂，它是先由含有一個(gè)乙烯基的單體-苯乙烯和含有兩個(gè)乙烯基的單體-二乙烯苯通過加成聚合反應(yīng)形成共聚體，然后由硫酸磺化，即在聚合體內(nèi)引進(jìn)磺酸基-SO3H，反應(yīng)如下：這種離子交換樹脂，具有三維空間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在網(wǎng)狀的骨架之間具有一定大小的空隙(“網(wǎng)眼")，可以允許游離的離子自由運(yùn)動(dòng)，樹脂的可電離的離子基團(tuán)均勻地分布在這個(gè)網(wǎng)狀的空間內(nèi)。
如果將樹脂浸泡在水溶液中，這些官能團(tuán)即開始電離，產(chǎn)生游離的離子在樹脂相內(nèi)形成一種類似高分子電解質(zhì)的“溶液"。此時(shí)，如果外來離子擴(kuò)散進(jìn)入樹脂相，置換了官能團(tuán)中離解的離子，離子交換反應(yīng)就發(fā)生了。例如帶有磺酸基官能團(tuán)的陽離子交換樹脂中陽離子交換反應(yīng)可以表示如下：
離子交換樹脂
R-SO3-H+M+R-SO3M+H+式中，M+代表介質(zhì)溶液中的一價(jià)陽離子；R代表惰性有機(jī)網(wǎng)狀骨架。外來離子M+自溶液中擴(kuò)散進(jìn)入樹脂相與樹脂中的官能團(tuán)(-SO3H)上的H+進(jìn)行交換，于是M+吸附在樹脂上而H+就離開樹脂相進(jìn)入溶液中，這就是所謂發(fā)生了離子交換，所以離子交換過程也可以看成是一個(gè)在樹脂上進(jìn)行的吸附和解吸過程。
目前有機(jī)離子交換樹脂已發(fā)展到數(shù)百種，一般說來，制備的比較好的樹脂應(yīng)基本是球形。用顯微鏡觀察可見到各種樹脂都有部分顆粒出現(xiàn)裂隙，但程度不同，有單個(gè)裂縫的球形顆粒不應(yīng)超過30%。盡管用于各種用途的有機(jī)離子交換樹脂種類繁多，但可以用不同的分類方法將其分類：根據(jù)樹脂所帶官能團(tuán)的性質(zhì)不同，可以分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩大類。陽離子交換樹脂所帶的活性基團(tuán)都是一些酸性基團(tuán)， 例如：磺酸基(-SO3-H+)，羧基(-COO-H+)和酚基(-O-H+)等，他們?cè)谒芤褐锌梢圆煌潭鹊亟怆x出H+。
離子交換樹脂
這類樹脂又可按官能團(tuán)解離出H+能力的強(qiáng)弱分為強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂(如-SO3H型)和弱酸性陽離子交換樹脂(如-COOH，-OH型)。陰離子交換樹脂所帶的官能團(tuán)都是一些堿性基團(tuán)，它們?cè)谒芤褐锌梢圆煌潭鹊亟怆x出可以被交換的陰離子。例如季胺R4NOH，叔胺R3NHOH等，這些基團(tuán)在水溶液中可以和溶液中的陰離子發(fā)生離子交換反應(yīng)：R4NOH+X-R4NX+OH-式中，X-代表外來的一價(jià)無機(jī)陰離子。根據(jù)樹臘中官能團(tuán)的堿性強(qiáng)弱不同，又可分為強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂(如含季胺基R4N+Cl-官能團(tuán))和弱堿性陰離子交換樹脂(如含叔胺及仲胺官能團(tuán))。
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