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離子交換樹脂有哪些種類?怎么分類? 發布日期:2019/8/17 點擊數:874

  正確理解離子交換樹脂的種類才能更好的掌握離子交換樹脂使用,那離子交換樹脂有哪些種類?怎么分類?今天回收廢舊離子交換樹脂廠家為大家介紹離子交換樹脂種類的四種分類型式。

  一、根據外觀形狀及物理性質的分類:

  離子交換樹脂是一種透明或半透明的球狀物質,因其組成不同顏色各異,如苯乙烯樹脂呈黃色,也有呈黑色和赤褐色的,一般情況下原料雜質多或交聯劑多,樹脂的顏色稍深,根據離子交換樹脂的外觀形狀及物理性質,如孔度、孔度分布、比表面、孔徑等,將其分類為凝膠((干態無孔,吸水后產生微孔))、大孔(樹脂內部無論干、濕或收縮、溶脹都存在著比凝膠型樹脂更大、更多的孔)和離子交換膜等種類樹脂。

  凝膠型樹脂是指經由純單體混合物聚合或縮合而成,外觀呈透明狀的均相凝膠結構離子交換樹脂,其骨架結構為微孔狀,離子通過由交聯大分子鏈間距離而形成的微孔(孔隙)擴散到交換基團附近而進行離子交換反應。凝膠樹脂中只有很小的化學結構孔而不存在物理孔(毛細孔),平均孔徑約1-2nm,且大小不一,是連續無間隔的產膠結構。這里的微孔會隨著交聯度的提高而減小,隨著凝膠體的溶脹而增大。極端的來看,處于干燥狀態的樹脂實際上是沒有孔隙的。

  凝膠樹脂的主要優點有交換容量高于大孔型樹脂,合成工藝也更簡單,缺點是易于受到有機物的污染,這是因為孔徑小不利于離子運動,直徑較大的分子通過時容易堵塞網孔,再生時也不易洗脫。所以常用合成方法是先采用懸浮共聚合或共縮聚工藝合成球狀基體,再經化學反應活化處理之,最后導入離子交換基團。目前,除高速流水處理系統外,一般的水處理大多采用凝膠型離子交換樹脂。

  大孔樹脂是指由單體聚合制造樹脂時,因摻入溶劑或其他致孔劑,聚合后又脫去溶劑或致孔劑,進而使骨架中留下許多永久性孔道的一類樹脂。因使用的溶劑或致孔劑不同,有的樹脂比表面積大,孔徑卻較小;反之有的樹脂孔徑大,比表面積卻較小。這類樹脂與定義有差異,但一般不做嚴格的區分,統稱為大孔樹脂。

  大孔樹脂的孔徑一般能達到20-500nm,外觀呈半透明或不透明狀。提供了良好的通道,易于進行磺化或結合其他官能團,也允許較大的離子進入孔道。如在冶金過程中,會遇到聚合的大離子,此時相較于凝膠樹脂,大孔樹脂的交換速度和容量都高很多。大孔樹脂的比表面積可達1002/mg,相較于凝膠樹脂的12/mg大了很多。這使得大孔型交換樹脂的交換速度明顯高于凝膠型,且其耐滲 透壓沖擊能力也大得多。因大孔型的交聯度比凝膠型高,故其理化性質也較好,在耐有機物的污染、耐溫度沖擊甚至耐磨方面都優于凝膠型。

  二、按離子交換樹脂按作用和功能用途劃分種類

  離子交換樹脂作用和用途于水處理、電解質溶液的分離及精制、生化、藥物的提取、濃縮、分離、糖液脫鹽、脫色、濕法冶金中的提取及分離,所以按離子交換樹脂按作用和功能用途分類為交換用、脫色用、吸著用、電子交換(氧化還原)用等離子交換樹脂,其中含氧化還原基團的離子交換樹脂,能與溶液里的還原劑或氧化劑起反應,稱為電子交換樹脂。

  三、根據母體的化學結構分類:

  離子交換樹脂母體的化學結構是空間網狀結構骨架,據其可分為苯乙烯系列、丙烯酸系列、酚醛類系列等離子交換樹脂。

  四、按離子交換樹脂中活性基團的性質分類:

  樹脂中化學活性基團的種類決定了樹脂的主要性質和類,所以根據離子交換樹脂中活性基團的性質可分為:強酸性、中等酸性、弱酸性;強堿性、中等堿性、弱堿性;氧化還原性等類型的離子交換樹脂。其中,含有酸性基團的離子交換樹脂,能同溶液里的陽離子起交換反應,稱為陽離子交換樹脂(陽離子樹脂又細分為鈉型和氫型);含有堿性基團的離子交換樹脂,能交換溶液里的陰離子,稱為陰離子交換樹脂(陰離子樹脂又細分為氯型和鈉型);同時含酸性和堿性基團的稱為兩性樹脂,因為它在溶液里能與堿或酸作用。

 
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