一. 離子交換樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)

離子交換樹(shù)脂的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如下圖所示。由三部分組成，分別是：

(1) 高分子骨架 由交聯(lián)的高分子聚合物組成：

(2)離子交換基團(tuán) 它連在高分子骨架上，帶有可交換的離子(稱(chēng)為反離子)的

離子型官能團(tuán)或帶有極性的非離子型官能團(tuán)；

(3)孔 它是在干態(tài)和濕態(tài)的離子交換樹(shù)脂中都存在的高分子結(jié)構(gòu)中的孔(凝膠

孔)和高分子結(jié)構(gòu)之間的孔(毛細(xì)孔)。

在交聯(lián)結(jié)構(gòu)的高分子基體(骨架)上，以化學(xué)鍵結(jié)合著許多交換基團(tuán)，這些交換基團(tuán)也是由兩部分組成：固定部分和活動(dòng)部分。交換基團(tuán)中的固定部分被束縛在高分子的基體上，不能自由移動(dòng)，所以稱(chēng)為固定離子；交換基團(tuán)的活動(dòng)部分則是與固定離子以離子鍵結(jié)合的符號(hào)相反的離子，稱(chēng)為反離子或可交換離子。反離子在溶液中可以離解成自由移動(dòng)的離子，在一定條件下，它能與符號(hào)相同的其他反離子發(fā)生交換反應(yīng)。 MB20樹(shù)脂上海純超環(huán)保免費(fèi)咨詢(xún)。山東廠家直供MB20樹(shù)脂種類(lèi)

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1、離子交換樹(shù)脂的基本類(lèi)型

(１) 強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂

這類(lèi)樹(shù)脂含有大量的強(qiáng)酸性基團(tuán)，如磺酸基－SO3H，容易在溶液中離解出H+，故呈強(qiáng)酸性。樹(shù)脂離解后，本體所含的負(fù)電基團(tuán)，如SO3－，能吸附結(jié)合溶液中的其他陽(yáng)離子。這兩個(gè)反應(yīng)使樹(shù)脂中的H+與溶液中的陽(yáng)離子互相交換。強(qiáng)酸性樹(shù)脂的離解能力很強(qiáng)，在酸性或堿性溶液中均能離解和產(chǎn)生離子交換作用。

樹(shù)脂在使用一段時(shí)間后，要進(jìn)行再生處理，即用化學(xué)藥品使離子交換反應(yīng)以相反方向進(jìn)行，使樹(shù)脂的官能基團(tuán)回復(fù)原來(lái)狀態(tài)，以供再次使用。如上述的陽(yáng)離子樹(shù)脂是用強(qiáng)酸進(jìn)行再生處理，此時(shí)樹(shù)脂放出被吸附的陽(yáng)離子，再與H+結(jié)合而恢復(fù)原來(lái)的組成。

4.理化性質(zhì)

離子交換樹(shù)脂不溶于水和一般溶劑。它們具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在正常情況下有較長(zhǎng)的使用壽命。大多數(shù)制成顆粒狀，也有一些制成纖維狀或粉狀。樹(shù)脂顆粒的尺寸一般在0.3~1.2mm以?xún)?nèi)，大部分在0.4~0.6mm之間。

● 陽(yáng)離子交換劑：對(duì)陽(yáng)離子具有交換能力，活性基團(tuán)為酸性（帶負(fù)電）。

● 陰離子交換劑：對(duì)陰離子具有交換能力，活性基團(tuán)為堿性（帶正電）

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四、交換原理

離子交換樹(shù)脂是通過(guò)其可交換的活性離子A+與溶液中的自由離子B+交換完成對(duì)B+去除的。

4.1 離子交換過(guò)程

離子交換過(guò)程包含五個(gè)步驟：1B+自溶液擴(kuò)散至樹(shù)脂表面；2B+自樹(shù)脂表面進(jìn)入樹(shù)脂內(nèi)部的活性中心；3B+與RA在活性中心上發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)；4A+離子自樹(shù)脂內(nèi)部擴(kuò)散到樹(shù)脂表面；5A+離子從樹(shù)脂表面擴(kuò)散至溶液中。如圖所示：

4.2 影響因素

影響交換速度的因素主要有以下幾方面：

1）顆粒大?。侯w粒越小，有利于提高交換速度

2）交聯(lián)度：交聯(lián)度越低樹(shù)脂越易膨脹，在樹(shù)脂內(nèi)部擴(kuò)散就越容易

3）離子化合價(jià)：離子在樹(shù)脂中擴(kuò)散時(shí)，和樹(shù)脂骨架間存在庫(kù)倫引力。離子化合價(jià)越高，這種引力越大，因此擴(kuò)散速率就越小。

4）離子的大?。盒‰x子的交換速度比較快，大分子會(huì)和樹(shù)脂骨架碰撞，速度較慢

5）攪拌速率：當(dāng)液膜控制時(shí)，增加攪拌速率會(huì)使交換速度增加。但增大到一定程度后再繼續(xù)增加轉(zhuǎn)速，對(duì)交換速度影響就比較小。

6）溶液濃度： MB20樹(shù)脂上海純超環(huán)保經(jīng)銷(xiāo)多年。山東廠家直供MB20樹(shù)脂種類(lèi)

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