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4.3 选择吸附顺序

根据以上影响交换速度的因素,可以推断:

1)在常温、稀溶液中离子价数越高,与固定离子的静电引力越大,越优先交换。

Cr3+ > Ca2+ > Na+     PO43 -> SO42-> Cl-

2)稀溶液中,同价离子原子序数越大,与固定离子的静电引力越大;稀土元素相反。

   K+ > Na+> H+

3)在高浓度的溶液中,由于离子的水化作用不充分,水合离子的半径接近离子半径,原子序数越大,离子半径增大,离子表面电荷密度相对减小,与固定离子的静电引力越小。


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一. 离子交换树脂的结构

离子交换树脂的内部结构,如下图所示。由三部分组成,分别是:

(1) 高分子骨架 由交联的高分子聚合物组成:

(2)离子交换基团 它连在高分子骨架上,带有可交换的离子(称为反离子)的

离子型官能团或带有极性的非离子型官能团;

(3)孔 它是在干态和湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔(凝胶

孔)和高分子结构之间的孔(毛细孔)。

在交联结构的高分子基体(骨架)上,以化学键结合着许多交换基团,这些交换基团也是由两部分组成:固定部分和活动部分。交换基团中的固定部分被束缚在高分子的基体上,不能自由移动,所以称为固定离子;交换基团的活动部分则是与固定离子以离子键结合的符号相反的离子,称为反离子或可交换离子。反离子在溶液中可以离解成自由移动的离子,在一定条件下,它能与符号相同的其他反离子发生交换反应。

1.离子交换树脂含有一定水份,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(10%)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。

2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。

3离子交换树脂的工业产品中,常含有少量低聚合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,一般先用水使树脂充分膨胀,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。如在医药制备中使用,须用乙醇浸泡处理。 MB20树脂上海纯超环保质量保证。

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5.4 试剂的制备和提纯


如试剂级的亚硝酸钾,只含KNO294%,而其中大量的杂质是KNO3,使用结晶法不能除去KNO3。将试剂级的亚硝酸钾溶液1mol/L通过NO2-式的阴离子交换树脂柱,由于NO2-的离子交换亲和力比NO3-小,NO3-完全定量地交换到树脂上,并将树脂上的NO2交换下来,流出液中的KNO2的纯度**少达99.9%。交换柱可用纯NaNO2再生后重复使用。


5.5 催化作用


在有机合成中常用酸和碱做催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱同样可以进行上述反应,且优点更多。如,树脂可反复使用,产品容易分离,反应器不易腐蚀,不污染环境,反应易控制等。甲基叔丁基醚(MTBE)的制备,就是用大孔型离子交换树脂做催化剂,由异丁烯与甲醇反应而成,代替了原油的可对环境造成污染的四乙基铅。


5.6 环境保护


许多水溶液或非水溶液中含有的有 毒离子或非离子物质,都可以用数值进行回收使用,如去除电镀废液中的金属离子,回收电影制片废液里的有用物质等。


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网状骨架不溶于一般的酸、碱溶液及各种有机溶剂,如乙醇、**及烃等。功能基(活性基团)固定在网络骨架上不能自由移动。功能基所带的可以离解的离子却能自由移动,可以与周围的外来离子互相交换。随着使用或再生时,在不同的外界条件下,与周围的同类型其他离子相互交换。以聚苯乙烯型离子交换树脂为例,其母体为苯乙烯单体与二苯乙烯交联剂共聚成的网状骨架,功能基团为磺酸基,可交换离子为氢离子或钠离子。







人们就是通过控制树脂上的可交换离子,创造适宜条件,如改变浓度差、利用亲合力差别等,使它与相近的同类型离子进行反复交换,以达到不同的使用目的,如浓缩、分离、提纯、净化等。 四川正规MB20树脂价格

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