阴离子交换树脂

分子中含有碱性基团的树脂

阴离子交换树脂(VX: dgschb),指分子中含有碱性 基团 的离子交换树脂。在溶液中具有碱性,能以其羟 离子交换 溶液中的 阴离子 。可分为强碱性、弱碱性和强弱碱性混合体三类。

用于水的处理(包括硬水软化、高压锅炉水、无离子水、注射水、海水淡化等)废水中有害阴离子(如 氰化物 、 硫氰酸 离子等)的除去, 稀有元素 的提取,以及氨基酸、 维生素 丙、 酒石酸 、 柠檬酸 的分离等。

基本概念

离子交换法(ionexchangeprocess)是液相中的离子和固相中离子间所进行的的一种可逆性化学反应,当液相中的某些离子较为离子交换固体所喜好时,便会被离子交换固体 吸附 ,为维持 水溶液 的电中性,所以离子交换固体必须释出等价离子回溶液中。

具体分类

离子交换树脂交换能力依其交换能力特征可分:

1. 强碱 型 阴离子 交换树脂:主要是含有较强的反应基如具有四面体 铵盐 官能基之-N+(CH3)3,在氢氧形式下,-N+(CH3)3OH-中的 氢氧根 可以迅速释出,以进行交换,强碱型阴离子交换树脂可以和所有的阴离子进行交换去除。

这类 没药树 含有强碱性 基团 ,如季 基(亦称四级 胺基 )-NR3OH(R为 碳氢 基团),能在水中离解出OH-而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的 阴离子 吸附 结合,从而产生阴离子 交换作用 。

这种树脂的 离解 性很强,在不同pH下都能正常工作。它用 强碱 (如 氢氧化钠 )进行再生。

2. 弱碱 型阴离子交换树脂:这类树脂含有弱碱性基团,如 伯胺 基(亦称一级胺基)- NH2 、 仲胺 基(二级胺基)-NHR、或 叔胺 基(三级胺基)-NR2,它们在水中能离解出OH-而呈弱碱性。这种 没药树 在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性条件(如pH1~9)下工作。它可用 Na2CO3 、NH4OH进行再生。

3.对 阴离子 的 吸附

强碱性阴离子树脂对 无机酸 根的吸附的一般顺序为:

SO42-> NO3- >Cl-> HCO3- >OH-

弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附的一般顺序如下:

OH-> 柠檬酸根 3->SO42-> 酒石酸 根2-> 草酸盐 2->PO43-> 二氧化氮 >Cl->醋酸根->HCO3-

注意事项

保持水分

离子交换 没药树 含有一定水分,不宜露天存放,储运过程中应保持湿润,以免风干脱水,使树脂破碎,如贮存过程中树脂脱水了,应先用浓 食盐水 (25%)浸泡,再逐渐稀释,不得直接放入水中,以免树脂急剧膨胀而破碎。

保持温度

冬季储运使用中,应保持在5-40℃的温度环境中,避免过冷或 过热 ,影响质量,若冬季没有保温设备时,可将树脂贮存在食盐水中,食盐水浓度可根据气温而定。

定期活化处理

树脂在使用中,防止与金属(如铁、铜等)油污、 有机化合物 微生物、 强氧化剂 等接触,免使 离子交换 能力降低,甚至失去功能,因此,须根据情况对树脂进行不定期的活化处理,活化方法可根据污染情况和条件而定,一般 阳离子交换树脂 在软化中易受Fe的污染可用 盐酸 浸泡,然后逐步稀释,阴树脂易受 有机物 污染,可用10%NaC1+2-5% 氢氧化钠 混合溶液浸泡或淋洗,必要时可用1% 过氧化氢 溶液泡数分钟,其它,也可采用酸碱交替处理法,漂白处理法, 乙醇 处理及各种灭菌法等等。

新树脂预处理

新树脂的预处理:离子交换树脂的工业产品中(VX: dgschb),常含有少量低聚物和未参加反应的 单体 ,还含有铁、铅、铜等 无机化合物 杂质。当树脂与水、酸、碱或其它溶液接触时,上述物质就会转入溶液中,影响出水质量。因此,新树脂在使用前必须进行预处理。一般先用水使树脂膨胀,然后,对其中的无机杂质(主要是铁的化合物)可用4-5%的 稀盐酸 除去,有机杂质可用2-4%稀 氢氧化钠 除去洗到近中性即可。

树脂型号规格

110*弱酸性 丙烯酸 系

阳离子交换树脂 COOH(a)≥12(H型)

(b)≥4(H型)(美)AmberliteIRC-84 水处理 , 电镀 含 废水 处理以及制药工业等。

D151*大孔 弱酸 丙烯酸

系阳离子交换树脂-COOH(a)≥9.5(H型)

(b)≥3(H型)(美)AmberliteIRC-72水处理,制药工业,食品 制糖 工业等。

D152*大孔弱酸丙烯酸

系阳离子交换树脂-COOH(a)≥9.5(H型)

(b)≥3(H型)(法)DuoliteC-464水处理,三废酸碱中和,制药、食品制糖等。

D113*大孔弱酸 丙烯酸

系 阳离子交换树脂 COOH(a)≥10.8(H型)

(b)≥4.2(H型)(德)LewatitCNP80 水处理 及 废水 处理,回收贵金属,抗菌素 提纯 分离。

DLT**大孔 苯乙烯 系 膦酸 没药树 CH2 PO(OH)2(a)≥7.0

(b)≥2.4-在浓中除铁离子,对三价铁离子选择性好。

+全交换量:(a)毫 摩尔 /克(干) (b)毫摩尔/毫升(湿)

*树脂结构: 亚克力 DVB

**树脂结构:DLT:Sryrene-DVB

参考资料

  1. 阴离子交换树脂是什么 阴离子交换树脂是什么 2024-09-24
  2. 离子交换树脂的原理 知乎专栏 2024-09-24
  3. 阴离子交换树脂的分类与特性 化工仪器网 2024-09-24
  4. 阴离子交换树脂的正确使用方法及注意事项 阴离子交换树脂的正确使用方法及注意事项 2024-09-24