离子交换树脂

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【导读】离子交换树脂的原理离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。按交换基团性质的不同，离子交换树脂

离子交换树脂的原理

离子交换树脂是一种具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中，它可以与溶液中相同数量的离子交换自己的离子。根据交换基团的性质，离子交换树脂可分为两种：阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。

大多数阳离子交换树脂都包含磺酸基（-SO ₃ H），羧基（-COOH）或酚基（-C _{6 H ₄ OH）和其他酸性基团，其中氢离子可与溶液中的金属离子或其他阳离子交换。例如，将苯乙烯和二乙烯基苯的高聚物磺化以获得强酸阳离子交换树脂。它的结构式可以简单地表示为R-SO ₃ H，其中R代表树脂基体，它的交换原理是
2R-SO ₃ H ＋ Ca < sup> 2 + —（R-SO ₃）₂ Ca ＋ 2H +}

硬水软化的原理。

阴离子交换树脂含有季胺基[-N（CH ₃）₃ OH]，胺基（ —基本基团，例如NH ₂）或亚氨基（-NH ₂）。它们可以在水中生成OH-离子，并且可以与各种阴离子交换。交换原理为

RN （CH ₃）₃ OH ＋ Cl- R-N（CH _{3 < / sub>）₃ Cl ＋ OH ^-}

由于离子交换作用是可逆的，因此通常使用的离子交换树脂是用适当浓度的无机酸或碱洗涤后，可以恢复到原始状态并重复使用。此过程称为再生。可以用稀盐酸，稀硫酸和其他溶液冲洗阳离子交换树脂。阴离子交换树脂可以用诸如氢氧化钠的溶液处理以再生。

离子交换树脂用途广泛，主要用于分离和纯化。例如，它用于软化硬水和制备去离子水，回收工业废水中的金属，分离稀有金属和贵金属，分离和纯化抗生素等。

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2006-12-04 12:39:22

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