阴离子交换树脂

阴离子交换树脂,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(如氰离子、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。
基础资料
  • 中文名:阴离子交换树脂
  • 别名:离子交换树脂
  • 简介

    基本概念

    阴离子交换树脂

    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-中的氢氧离子可以迅速释出,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。

    这类树脂含有强碱性基团,如季铵基(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NaOH)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。这种树脂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->草酸根2->PO43->NO2->Cl->醋酸根->HCO3-

    注意事项

    保持水分

    离子交换树脂含有一定水分,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、有机分子微生物、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%NaOH混合溶液浸泡或淋洗,必要时可用1%双氧水溶液泡数分钟,其它,也可采用酸碱交替处理法,漂白处理法,酒精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,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%稀氢氧化钠溶液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,电镀含镍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**大孔苯乙烯系膦酸树脂-CH2PO(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:Acrylic-DVB

    **树脂结构:DLT:Sryrene-DVB

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