弱酸性陽離子交換樹脂的詳細說明與公式原理
產(chǎn)品名稱： | 001x7苯乙烯系強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： | 指標名稱 | 指標 |
執(zhí)行標準： | 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： | 指標名稱 | 指標 |
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，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。當樹脂與水、酸、堿或其他溶液相接觸時，上述可溶性雜質(zhì)就會轉(zhuǎn)入溶液中，在使用初期污染出水水質(zhì)。所以，樹脂在投運前要進行預(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，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（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，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，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說明與公式原理
離子交換樹脂是一種合成的有機高分子聚合物，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-官能團(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，它是先由含有一個乙烯基的單體-苯乙烯和含有兩個乙烯基的單體-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動，樹脂的可電離的離子基團均勻地分布在這個網(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，如果外來離子擴散進入樹脂相，置換了官能團中離解的離子，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)溶液中的一價陽離子；R代表惰性有機網(wǎng)狀骨架。外來離子M+自溶液中擴散進入樹脂相與樹脂中的官能團(-SO3H)上的H+進行交換，于是M+吸附在樹脂上而H+就離開樹脂相進入溶液中，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在樹脂上進行的吸附和解吸過程。
目前有機離子交換樹脂已發(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，有單個裂縫的球形顆粒不應(yīng)超過30%。盡管用于各種用途的有機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都是一些酸性基團， 例如：磺酸基(-SO3-H+)，羧基(-COO-H+)和酚基(-O-H+)等，他們在水溶液中可以不同程度地解離出H+。
離子交換樹脂
這類樹脂又可按官能團解離出H+能力的強弱分為強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都是一些堿性基團，它們在水溶液中可以不同程度地解離出可以被交換的陰離子。例如季胺R4NOH，叔胺R3NHOH等，這些基團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-代表外來的一價無機陰離子。根據(jù)樹臘中官能團的堿性強弱不同，又可分為強堿性陰離子交換樹脂(如含季胺基R4N+Cl-官能團)和弱堿性陰離子交換樹脂(如含叔胺及仲胺官能團)。
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