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離子交換樹脂是一種高分子化合物,多數(shù)用于水處理過程中.
離子交換樹脂的選擇性
水中的各種離子在和離子交換樹脂進(jìn)行交換時(shí)所表現(xiàn)出來的能力是不一樣的,很容易被置換下來的離子卻有可能難以被樹脂吸附,然而很難被置換下來的離子卻又有可能很容易的被樹脂吸附,這種性能即被稱作為離子交換樹脂的選擇性.
影響離子交換樹脂選擇性的三大因素
一.
離子被離子交換樹脂吸附的容易與否,取決于離子所帶電荷的多少.離子帶的電荷越少,越不容易被吸附.舉例來說,一價(jià)離子和二價(jià)離子相比較,一價(jià)電子不易被吸附,而二價(jià)離子則相對(duì)容易被吸附.
二.當(dāng)離子所帶電荷量相同時(shí),比較容易被吸附的是原子序較大的離子,而原子序較小的離子則相對(duì)不容易被吸附.
三.溶液的稀釋情況一樣可以影響樹脂的吸附.濃溶液同稀溶液相比較而言,濃溶液則使得原本不易被吸附的低價(jià)離子相對(duì)的容易被樹脂所吸附.
離子交換樹脂的選擇性,對(duì)于分析和判斷化學(xué)水處理過程是很重要的.羅門哈斯公司是專業(yè)生產(chǎn)樹脂的企業(yè),在樹脂產(chǎn)品領(lǐng)域具有非常領(lǐng)1先的科技.
各類離子交換樹脂的再生方法
再生劑的種類應(yīng)根據(jù)樹脂的離子類型來選用,并適當(dāng)?shù)剡x擇價(jià)格較低的酸、堿或鹽。
1、大孔吸附樹脂簡單再生的方法是用不同濃度的溶劑按極性從大到小剃度洗脫,再用2~3BV的稀酸、稀堿溶液浸泡洗脫,水洗至PH值中性即可使用。
2、鈉型強(qiáng)酸性陽樹脂可用10%NaCl 溶液再生,用藥量為其交換容量的2倍 (用NaCl量為117g/ l 樹脂);氫型強(qiáng)酸性樹脂用強(qiáng)酸再生,用硫酸時(shí)要防止被樹脂吸附的鈣與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣沉淀物。為此,宜先通入1~2%的稀硫酸再生。
3、氯型強(qiáng)堿性樹脂,主要以NaCl 溶液來再生,但加入少量堿有助于將樹脂吸附的色素和有機(jī)物溶解洗出,故通常使用含10%NaCl 0.2%NaOH 的堿鹽液再生,常規(guī)用量為每升樹脂用150~200g NaCl ,及3~4g NaOH。它又有“總交換容量”、“工作交換容量”和“再生交換容量”等三種表示方式。OH型強(qiáng)堿陰樹脂則用4%NaOH溶液再生。
4、一些脫色樹脂 (特別是弱堿性樹脂) 宜在微酸性下工作。此時(shí)可通入稀鹽酸,使樹脂 pH值下降至6左右,再用水正洗,反洗各一次。
離子交換樹脂在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用
近年來,離子交換技術(shù)發(fā)展很快,在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用越來越普遍。如有機(jī)發(fā)酵中,用離子交換樹脂法提取檸檬酸(用701樹脂吸附,732樹脂轉(zhuǎn)型,再用脫色樹脂脫色與除雜);酶制劑生產(chǎn)中,用離子交換樹脂濃縮,提取葡萄糖與氧化酶,淀粉酶等;氨基酸,淀粉酶生產(chǎn)中,用以提取谷氨酸,賴氨酸等,提取、分離、 純化、分析各種核苷酸等;酶法生產(chǎn)葡萄糖中,除去金屬離子與脫色;釀造上,用樹脂進(jìn)行酒精脫臭,用湘中732樹脂脫水制造無水酒精,用樹脂除去酒中金屬離子,以提高啤酒葡萄酒的穩(wěn)定性等;用離子交換樹脂凈化工藝用水等。若冬季沒有防凍設(shè)施時(shí),可將樹脂儲(chǔ)存在食1鹽水中,食1鹽水的濃度據(jù)氣溫而定。
離子交換樹脂的發(fā)展
離子交換技術(shù)有相當(dāng)長的歷史,某些天然物質(zhì)如泡沸石和用煤經(jīng)過磺化制得的磺化煤都可用作離子交換劑。但是,隨著現(xiàn)代有機(jī)合成工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展,研究制成了許多種性能優(yōu)良的離子交換樹脂,并開發(fā)了多種新的應(yīng)用方法,離子交換技術(shù)迅速發(fā)展,在許多行業(yè)特別是高新科技產(chǎn)業(yè)和科研領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。清除水中或其他溶液中的金屬以及其他雜質(zhì)離子…起到凈化的作用…一般用在各類化學(xué)或生物實(shí)驗(yàn)中去離子水的制備。近年國內(nèi)外生產(chǎn)的樹脂品種達(dá)數(shù)百種,年產(chǎn)量數(shù)十萬噸。 在工業(yè)應(yīng)用中,離子交換樹脂的優(yōu)點(diǎn)主要是處理能力大,脫色范圍廣,脫色容量高,能除去各種不同的離子,可以反復(fù)再生使用,工作壽命長,運(yùn)行費(fèi)用較低(雖然一次投入費(fèi)用較大)。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,各具獨(dú)特的功能,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。膜分離技術(shù)在糖業(yè)的應(yīng)用也受到廣泛的研究。 離子交換樹脂都是用有機(jī)合成方法制成。 離子交換樹脂的品種很多,因化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)不同而具有不同的功能和特性,適應(yīng)于不同的用途。應(yīng)用樹脂要根據(jù)工藝要求和物料的性質(zhì)選用適當(dāng)?shù)念愋秃推贩N。