离子交换柱层析中树脂为什么中性

nafantanovel1 2017-06-02 12:41:18 534 浏览

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栋控的止 2017-06-03 00:00:00

离子交换柱层析中树脂为什么中性 1离子交换树脂性能降解原因树脂在长期使用中，性能会逐渐下降，表现为出水（即产品）质量降低。影响树脂性能降解的因素很复杂，如树脂体积减少，交换能力下降，球粒裂纹增多，破碎流失等，造成上述现象的原因不外是：（1）胀缩内应力不均。在使用中树脂内部由于溶胀及收缩变化的不均匀，局部结构中应力不平衡，造成断链裂解。（2）氧化破坏。体系中的氧化剂，包括酸、碱、溶剂等对树脂骨架及功能基的破坏。（3）杂质污染。水中杂质堵塞了树脂的内部孔道，阻挡交换吸附。 2离子交换树脂使用前为什么要进行预处理新树脂常含有反应溶剂、未参加反应的物质和少量低分子量的聚合物、铁、铅、铜等杂质。当树脂与水、酸、碱或其它溶液相接触时，上述可溶性杂质就会转入溶液中，在使用初期污染出水水质。因此，新树脂在投运前要进行预处理，转换为指定的离子型式。

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离子交换树脂的原理
离子交换树脂可分为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和两性离子交换树脂。离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。大多数制成颗粒状，也有一些制成纤维状或粉状。树脂颗粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 范围内，大部分在0.4～0.6mm之间。它们有较高的机械强度(坚牢性)，化学性质也很稳定，在正常情况下有较长的使用寿命。按化学活性基团首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类。离子交换树脂的工作原理：在离子交换过程中，水中的阳离子(如Na⁺、Ca²⁺、 K⁺、 Mg²⁺、Fe³⁺等)与阳离子交换树脂上的H⁺ 进行交换，水中阳离子被转移到树脂上，而树脂上的H⁺交换到水中。水中的阴离子(如Cl^-、HCO₃^-等)与阴离子交换树脂上的OH^-进行交换，水中阴离子被转移到树脂上，而树脂上的OH^- 交换到水中。而H⁺ 与OH^-相结合生成水，从而达到脱盐纯化水的目的。
影响离子交换树脂性质的因素有哪些
离子交换树脂应为不溶性物质。但树脂在合成过程中夹杂的聚合度较低的物质，及树脂分解生成的物质，会在工作运行时溶解出来。交联度较低和含活性基团多的树脂，溶解倾向较大。
离子交换树脂含有大量亲水基团，与水接触即吸水膨胀。当树脂中的离子变换时，如阳离子树脂由H⁺转为Na⁺，阴树脂由Cl^－转为OH^－，都因离子直径增大而发生膨胀，增大树脂的体积。通常，交联度低的树脂的膨胀度较大。在设计离子交换装置时，必须考虑树脂的膨胀度，以适应生产运行时树脂中的离子转换发生的树脂体积变化。
离子交换树脂颗粒使用时有转移、摩擦、膨胀和收缩等变化，长期使用后会有少量损耗和破碎，故树脂要有较高的机械强度和耐磨性。通常，交联度低的树脂较易碎裂，但树脂的耐用性更主要地决定于交联结构的均匀程度及其强度。如大孔树脂，具有较高的交联度者，结构稳定，能耐反复再生。