離子交換樹脂的作用
命名方式:
離子交換產(chǎn)品的型號以三位阿拉伯數(shù)字組成,數(shù)字代表產(chǎn)品的分類,第二位數(shù)字代表骨架的差異,第三位數(shù)字為順序號用以區(qū)別基因、交聯(lián)劑等的差異。第二位數(shù)字的意義,見表8-1。
表8-1 樹脂型號中的一、二位數(shù)字的意義
代號 0 1 2 3 4 5 6
分類名稱 強酸性 弱酸性 強堿性 弱堿性 螫合性 兩性 氧化還原性
骨架名稱 苯乙烯系丙烯酸系 醋酸系 環(huán)氧系 乙烯吡啶系 脲醛系 氯乙烯系
大孔樹脂在型號前加“D”,凝膠型樹脂的交聯(lián)度值可在型號后用“×”號連接阿拉伯數(shù)字表示。如D011×7,表示大孔強酸性丙烯酸系陽,其交聯(lián)度為7。
國外一些產(chǎn)品用字母C代表陽離子樹脂,A代表陰離子樹脂,如Amberlite的IRC和IRA分別為陽樹脂和陰樹脂,亦分別代表陽樹脂和陰樹脂。
離子交換樹脂的作用
?物理結(jié)構(gòu)
離子樹脂常分為凝膠型和大孔型兩類。
凝膠型樹脂的高分子骨架,在干燥的情況下內(nèi)部沒有毛細孔。它在吸水時潤脹,在大分子鏈節(jié)間形成很微細的孔隙,通常稱為顯微孔(micro-pore)。濕潤樹脂的平均孔徑為2~4nm(2×10-6 ~4×10-6mm)。
這類樹脂較適合用于吸附無機離子,它們的直徑較小,一般為0.3~0.6nm。這類樹脂不能吸附大分子有機物質(zhì),因后者的尺寸較大,如蛋白質(zhì)分子直徑為5~20nm,不能進入這類樹脂的顯微孔隙中。
大孔型樹脂是在聚合反應(yīng)時加入致孔劑,形成多孔海綿狀構(gòu)造的骨架,內(nèi)部有大量的微孔,再導入交換基團制成。它并存有微細孔和大網(wǎng)孔(macro-pore),潤濕樹脂的孔徑達100~500nm,其大小和數(shù)量都可以在制造時控制。孔道的表面積可以增大到超過1000m2/g。這不僅為離子交換提供了良好的接觸條件,縮短了離子擴散的路程,還增加了許多鏈節(jié)活性中心,通過分子間的范德華引力(van de Waals force)產(chǎn)生分子吸附作用,能夠象活性炭那樣吸附各種非離子性物質(zhì),擴大它的功能。一些不帶交換功能團的大孔型樹脂也能夠吸附、分離多種物質(zhì),例如化工廠廢水中的酚類物。
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