陽離子樹脂

陽離子樹脂

樹脂的一種,指的是在離子交換分離法中,被交換的離子為陽離子的樹脂。在水處理、醫藥、化工等領域有廣泛套用。

基本介紹

  • 中文名:陽離子樹脂
  • 外文名:cation exchange resin
  • 類別:可逆性化學反應
  • 酸鹼性:弱鹼性
簡介,分類,強酸性陽離子樹脂,弱酸性陽離子樹脂,不同離子的吸附能力,用途:,

簡介

離子交換法(ion exchange process)是液相中的離子固相中離子間所進行的的一種可逆性化學反應,當液相中的某些離子被離子交換固體所喜好時,便會被離子交換固體吸附,為維持水溶液的電中性,所以離子交換固體必須釋出等價離子回溶液中。

分類

強酸性陽離子樹脂

這類樹脂(IONRESIN)含有大量的強酸性基團,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中離解出H+,故呈強酸性。樹脂離解後,本體所含的負電基團,如SO3-,能吸附結合溶液中的其他陽離子。這兩個反應使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。
樹脂在使用一段時間後,要進行再生處理,即用化學藥品使離子交換反應以相反方向進行,使樹脂的官能基團恢復原來狀態,以供再次使用。如上述的陽離子樹脂是用強酸進行再生處理,此時樹脂放出被吸附的陽離子,再與H+結合而恢復原來的組成。

弱酸性陽離子樹脂

這類樹脂(IONRESIN)含弱酸性基團,如羧基-COOH,能在水中離解出H+ 而呈酸性。樹脂離解後餘下的負電基團,如R-COO-(R為碳氫基團),能與溶液中的其他陽離子吸附結合,從而產生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱,在低pH下難以離解和進行離子交換,只能在鹼性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。

不同離子的吸附能力

陽離子交換樹脂對不同陽離子吸附能力的強弱順序
陽離子交換樹脂對存在於溶液中的不同陽離子吸附能力不同,一般而言,對高價離子的吸附能力大於對低價離子的吸附能力;同價離子,對大直徑離子吸附能力大於對小直徑離子吸附能力。
對常見陽離子吸附能力強弱順序如下
Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+

用途:

1 水處理
2 富集、純化,主要用於冶金、廢水提取物質、醫藥/精細化工中間體的提純精製
3 催化劑,用於催化化學反應,以強酸性樹脂套用居多。

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