離子交換樹脂的工作原理

在離子交換過程中，水中的陽離子（如Na 、Ca2 、 K 、 Mg2 、Fe3 等）與陽離子交換樹脂上的H 進(jìn)行交換，水中陽離子被轉(zhuǎn)移到樹脂上，而樹脂上的H 交換到水中.﹨x0b 水中的陰離子（如Cl-、HCO3-等）與陰離子交換樹脂上的OH-進(jìn)行交換，水中陰離子被轉(zhuǎn)移到樹脂上，而樹脂上的OH- 交換到水中.而H 與OH- 相結(jié)合生成水，除硼樹脂報(bào)價(jià)，從而達(dá)到脫鹽的目的.

離子交換機(jī)理：化學(xué)吸附

歷程：

與液固相反應(yīng)的歷程類似，

①溶液內(nèi)離子擴(kuò)散至樹脂表面，

②由表面擴(kuò)散到樹脂內(nèi)部，

③離子交換，

④被交換的離子從樹脂內(nèi)部擴(kuò)散至表面，

⑤被交換的離子再擴(kuò)散至溶液中，

離子交換樹脂的用途是什么

1使用離子交換樹脂將糖液脫色提純；

2許多行業(yè)特別是高新科技產(chǎn)業(yè)和科研領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用；

3處理能力大，脫色范圍廣，脫色容量高，除硼樹脂生產(chǎn)廠家，能除去各種不同的離子，可以反復(fù)再生使用，工作壽命長(zhǎng)，除硼樹脂供應(yīng)商，運(yùn)行費(fèi)用較低（雖然一次投入費(fèi)用較大）。

離子交換樹脂是一類帶有功能基的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子化合物，除硼樹脂，它由不溶性的三維空間網(wǎng)狀骨架、連接在骨架上的功能基團(tuán)和功能基團(tuán)上帶有相反電荷的可交換離子三部分構(gòu)成。離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂和兩1性離子交換樹脂。若帶有酸性1功能基，能與溶液中的陽離子進(jìn)行交換，稱為陽離子交換樹脂；若帶有堿性1功能基，能與陰離子進(jìn)行交換，則稱為陰離子交換樹脂。兩1性樹脂是一類在同一樹脂中存在著陰、陽兩種基團(tuán)的離子交換樹脂，包括強(qiáng)酸-弱堿型、弱酸-強(qiáng)堿型和弱酸-弱堿型。

離子交換樹脂的吸附選擇性

(１) 對(duì)陽離子的吸附離子通常被優(yōu)先吸附，而離子的吸附較弱。在同價(jià)的同類離子中，直徑較大的離子的被吸附較強(qiáng)。一些陽離子被吸附的順序如下：Fe3 > Al3 > Pb2 > Ca2 > Mg2 > K > Na > H

(２) 對(duì)陰離子的吸附湘中樹脂 強(qiáng)堿性陰離子樹脂對(duì)無機(jī)酸根的吸附的一般順序?yàn)椋篠O42－> NO3－ > Cl－ > HCO3－ > OH－湘中樹脂 弱堿性陰離子樹脂對(duì)陰離子的吸附的一般順序如下：OH－> 檸檬酸根3－> SO42－ > 酒石酸根2－ >草酸根2－> PO43－ >NO2－ > Cl－ >醋酸根－ > HCO3－

(３) 對(duì)有色物的吸附糖液脫色常使用強(qiáng)堿性陰離子樹脂，它對(duì)擬黑色素(還原糖與氨基酸反應(yīng)產(chǎn)物)和還原糖的堿性分解產(chǎn)物的吸附較強(qiáng)，而對(duì)焦糖色素的吸附較弱。這被認(rèn)為是由于前兩者通常帶負(fù)電，而焦糖的電荷很弱。通常，交聯(lián)度高的樹脂對(duì)離子的選擇性較強(qiáng)，大孔結(jié)構(gòu)樹脂的選擇性小于凝膠型樹脂。這種選擇性在稀溶液中較大，在濃溶液中較小。

以離子交換樹脂為基礎(chǔ)的多種新技術(shù)，如色譜分離法、離子排斥法、電滲析法等，各具的功能，可以進(jìn)行各種特殊的工作，是其他方法難以做到的。離子交換技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用還在迅速發(fā)展之中。 離子交換樹脂的應(yīng)用，是近年國(guó)內(nèi)外制糖工業(yè)的一個(gè)重點(diǎn)研究課題，是糖業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。

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