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實(shí)驗(yàn)室科研分析75-200目205x7陰離子交換樹(shù)脂；005x7離子交換樹(shù)脂；離子交流技能有適當(dāng)長(zhǎng)的歷史，某些天然物質(zhì)如泡沸石和用煤通過(guò)磺化制得的磺化煤都可用作離子交流劑。但是，跟著現(xiàn)代有機(jī)組成工業(yè)技能的迅速發(fā)展，研討制成了許多種功用優(yōu)秀的離子交流樹(shù)脂，并開(kāi)發(fā)了多種新的運(yùn)用辦法，離子交流技能迅速發(fā)展，在許多行業(yè)特別是高新科技產(chǎn)業(yè)和科研范疇中廣泛運(yùn)用。近年國(guó)內(nèi)外出產(chǎn)的樹(shù)脂種類(lèi)達(dá)數(shù)百種，年產(chǎn)量數(shù)十萬(wàn)噸。
在工業(yè)運(yùn)用中，離子交流樹(shù)脂的長(zhǎng)處首要是處理才能大，脫色規(guī)模廣，脫色容量高，能除掉各種不同的離子，能夠反復(fù)再生運(yùn)用，作業(yè)壽命長(zhǎng)，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較低(雖然一次投入費(fèi)用較大)。以離子交流樹(shù)脂為根底的多種新技能，如色譜分離法、離子排斥法、電滲析法等，各具共同的功用，能夠進(jìn)行各種特別的作業(yè)，是其他辦法難以做到的。離子交流技能的開(kāi)發(fā)和運(yùn)用還在迅速發(fā)展之中。
離子交流樹(shù)脂的運(yùn)用，是近年國(guó)內(nèi)外制糖工業(yè)的一個(gè)要點(diǎn)研討課題，是糖業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。膜分離技能在糖業(yè)的運(yùn)用也受到廣泛的研討。
離子交流樹(shù)脂都是用有機(jī)組成辦法制成。常用的原料為苯*或*酸(酯)，通過(guò)聚合反響生成具有三維空間立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的骨架，再在骨架上導(dǎo)入不同類(lèi)型的化學(xué)活性基團(tuán)(一般為酸性或堿性基團(tuán))而制成。
離子交流樹(shù)脂不溶于水和一般溶劑。大大都制成顆粒狀，也有一些制成纖維狀或粉狀。樹(shù)脂顆粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 規(guī)模內(nèi)，大部分在0.4～0.6mm之間。它們有較高的機(jī)械強(qiáng)度(堅(jiān)牢性)，化學(xué)性質(zhì)也很安穩(wěn)，在正常狀況下有較長(zhǎng)的運(yùn)用壽命。
離子交流樹(shù)脂中含有一種(或幾種)化學(xué)活性基團(tuán)，它即是交流官能團(tuán)，在水溶液中能離解出某些陽(yáng)離子(如H 或Na )或陰離子(如OH－或Cl－)，同時(shí)吸附溶液中本來(lái)存有的其他陽(yáng)離子或陰離子。即樹(shù)脂中的離子與溶液中的離子相互交流，然后將溶液中的離子分離出來(lái)。
樹(shù)脂中化學(xué)活性基團(tuán)的種類(lèi)決議了樹(shù)脂的首要性質(zhì)和類(lèi)別。首先區(qū)分為陽(yáng)離子樹(shù)脂和陰離子樹(shù)脂兩大類(lèi)，它們可分別與溶液中的陽(yáng)離子和陰離子進(jìn)行離子交流。陽(yáng)離子樹(shù)脂又分為強(qiáng)酸性和弱酸性?xún)深?lèi)，陰離子樹(shù)脂又分為強(qiáng)堿性和弱堿性?xún)深?lèi) ?(或再分出中強(qiáng)酸和中強(qiáng)堿性類(lèi))。
離子交流樹(shù)脂依據(jù)其基體的種類(lèi)分為苯*系樹(shù)脂和*酸系樹(shù)脂，及依據(jù)樹(shù)脂的物理結(jié)構(gòu)分為凝膠型和大孔型。
離子交流樹(shù)脂的種類(lèi)許多，因化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)不同而具有不同的功用和特性，適應(yīng)于不同的用處。運(yùn)用樹(shù)脂要依據(jù)工藝要求和物料的性質(zhì)選用適當(dāng)?shù)念?lèi)型和種類(lèi)。
1、離子交流樹(shù)脂的根本類(lèi)型
(１)? 強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂
這類(lèi)樹(shù)脂含有許多的強(qiáng)酸性基團(tuán)，如磺酸基－SO3H，簡(jiǎn)單在溶液中離解出H ，故呈強(qiáng)酸性。樹(shù)脂離解后，本體所含的負(fù)電基團(tuán)，如SO3－，能吸附結(jié)合溶液中的其他陽(yáng)離子。這兩個(gè)反響使樹(shù)脂中的H 與溶液中的陽(yáng)離子相互交流。強(qiáng)酸性樹(shù)脂的離解才能很強(qiáng)，在酸性或堿性溶液中均能離解和發(fā)生離子交流效果。
樹(shù)脂在運(yùn)用一段時(shí)間后，要進(jìn)行再生處理，即用化學(xué)藥品使離子交流反響以相反方向進(jìn)行，使樹(shù)脂的官能基團(tuán)回復(fù)本來(lái)狀況，以供再次運(yùn)用。如上述的陽(yáng)離子樹(shù)脂是用強(qiáng)酸進(jìn)行再生處理，此刻樹(shù)脂放出被吸附的陽(yáng)離子，再與H 結(jié)合而恢復(fù)本來(lái)的組成。
(２)? 弱酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂
這類(lèi)樹(shù)脂含弱酸性基團(tuán)，如羧基－COOH，能在水中離解出H ?而呈酸性。樹(shù)脂離解后余下的負(fù)電基團(tuán)，如R-COO－(R為碳?xì)浠鶊F(tuán))，能與溶液中的其他陽(yáng)離子吸附結(jié)合，然后發(fā)生陽(yáng)離子交流效果。這種樹(shù)脂的酸性即離解性較弱，在低pH下難以離解和進(jìn)行離子交流，只能在堿性、中性或微酸性溶液中(如pH5～14)起效果。這類(lèi)樹(shù)脂亦是用酸進(jìn)行再生(比強(qiáng)酸性樹(shù)脂較易再生)。
（3）?強(qiáng)堿性陰離子樹(shù)脂
這類(lèi)樹(shù)脂含有強(qiáng)堿性基團(tuán)，如季胺基(亦稱(chēng)四級(jí)胺基)－NR3OH(R為碳?xì)浠鶊F(tuán))，能在水中離解出OH－而呈強(qiáng)堿性。這種樹(shù)脂的正電基團(tuán)能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合，然后發(fā)生陰離子交流效果。
這種樹(shù)脂的離解性很強(qiáng)，在不同pH下都能正常作業(yè)。它用強(qiáng)堿(如NaOH)進(jìn)行再生。
(４) 弱堿性陰離子樹(shù)脂
這類(lèi)樹(shù)脂含有弱堿性基團(tuán)，如伯胺基(亦稱(chēng)一級(jí)胺基)-NH2、仲胺基(二級(jí)胺基)-NHR、或叔胺基(三級(jí)胺基)-NR2，它們?cè)谒心茈x解出OH－而呈弱堿性。這種樹(shù)脂的正電基團(tuán)能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合，然后發(fā)生陰離子交流效果。這種樹(shù)脂在大都狀況下是將溶液中的整個(gè)其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件(如pH1～9)下作業(yè)。它可用Na2CO3、NH4OH進(jìn)行再生。
(５)? 離子樹(shù)脂的轉(zhuǎn)型
以上是樹(shù)脂的四種根本類(lèi)型。在實(shí)際運(yùn)用上，常將這些樹(shù)脂轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌x子型式運(yùn)轉(zhuǎn)，以適應(yīng)各種需要。例如常將強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂與NaCl效果，轉(zhuǎn)變?yōu)殁c型樹(shù)脂再運(yùn)用。作業(yè)時(shí)鈉型樹(shù)脂放出Na 與溶液中的Ca2 、Mg2 等陽(yáng)離子交流吸附，除掉這些離子。反響時(shí)沒(méi)有放出H ，可避免溶液pH下降和由此發(fā)生的副效果(如蔗糖轉(zhuǎn)化和設(shè)備腐蝕等)。這種樹(shù)脂以鈉型運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)用后，可用鹽水再生(不必強(qiáng)酸)。又如陰離子樹(shù)脂可轉(zhuǎn)變?yōu)槁刃驮龠\(yùn)用，作業(yè)時(shí)放出Cl－而吸附交流其他陰離子，它的再生只需用食鹽水溶液。氯型樹(shù)脂也可轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓釟湫?HCO3－)運(yùn)轉(zhuǎn)。強(qiáng)酸性樹(shù)脂及強(qiáng)堿性樹(shù)脂在轉(zhuǎn)變?yōu)殁c型和氯型后，就不再具有強(qiáng)酸性及強(qiáng)堿性，但它們?nèi)匀挥羞@些樹(shù)脂的其他典型功用，如離解性強(qiáng)和作業(yè)的pH規(guī)模寬廣等。
2、離子交流樹(shù)脂基體的組成
離子交流樹(shù)脂的基體(matrix)，制作原料首要有苯*和*酸(酯)兩大類(lèi)，它們分別與交聯(lián)劑二*苯發(fā)生聚合反響，構(gòu)成具有長(zhǎng)分子主鏈及交聯(lián)橫鏈的網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)的聚合物。苯*系樹(shù)脂是先運(yùn)用的，*酸系樹(shù)脂則用得較后。
這兩類(lèi)樹(shù)脂的吸附功用都很好，但有不同特色 酸系樹(shù)脂能交流吸附大大都離子型色素，脫色容量大，而且吸附物較易洗脫，便于再生，在糖廠中可用作首要的脫色樹(shù)脂。苯*系樹(shù)脂拿手吸附芳香族物質(zhì)，善于吸附糖汁中的多酚類(lèi)色素(包括帶負(fù)電的或不帶電的)；但在再生時(shí)較難洗脫。因此，糖液先用*酸樹(shù)脂進(jìn)行粗脫色，再用苯*樹(shù)脂進(jìn)行精脫色，可充分發(fā)揮兩者的長(zhǎng)處。
樹(shù)脂的交聯(lián)度，即樹(shù)脂基體聚合時(shí)所用二*苯的百分?jǐn)?shù)，對(duì)樹(shù)脂的性質(zhì)有很大影響。一般，交聯(lián)度高的樹(shù)脂聚合得比較嚴(yán)密，堅(jiān)牢而耐用，密度較高，內(nèi)部空隙較少，對(duì)離子的選擇性較強(qiáng)；而交聯(lián)度低的樹(shù)脂孔隙較大，脫色才能較強(qiáng)，反響速度較快，但在作業(yè)時(shí)的脹大性較大，機(jī)械強(qiáng)度稍低，比較脆而易碎。工業(yè)運(yùn)用的離子樹(shù)脂的交聯(lián)度一般不低于4；用于脫色的樹(shù)脂的交聯(lián)度一般不高于8；單純用于吸附無(wú)機(jī)離子的樹(shù)脂，其交聯(lián)度可較高。
除上述苯*系和*酸系這兩大系列以外，離子交流樹(shù)脂還可由其他有機(jī)單體聚合制成。如酚醛系(FP)、環(huán)氧系(EPA) 吡啶系(VP)、脲醛系(UA)等。
7、離子交流樹(shù)脂的種類(lèi)
離子交流樹(shù)脂在國(guó)內(nèi)外都有許多制作廠家和許多種類(lèi)。國(guó)內(nèi)制作廠稀有十家，首要的有上海樹(shù)脂廠、天津市西金納環(huán)保材料科技有限公司、晨光化工研討院樹(shù)脂廠、南京樹(shù)脂廠等；國(guó)外較*的如美國(guó)Rohm?&?Hass公司出產(chǎn)的Amberlite系列、Dow化學(xué)公司的Dowex系列、法國(guó)Duolite系列和Asmit系列、日本的Diaion系列，還有Ionac系列、Allassion系列等。樹(shù)脂的牌號(hào)大都由各制作廠或所在國(guó)自行規(guī)則。國(guó)外一些產(chǎn)品用字母C代表陽(yáng)離子樹(shù)脂(C為cation的*個(gè)字母)，A代表陰離子樹(shù)脂(A為Anion的*個(gè)字母)，如Amberlite的IRC和IRA分別為陽(yáng)樹(shù)脂和陰樹(shù)脂，亦分別代表陽(yáng)樹(shù)脂和陰樹(shù)脂。我國(guó)化工部規(guī)則(HG2-884-76)，離子交流樹(shù)脂的型號(hào)由三位阿拉伯?dāng)?shù)字組成 位數(shù)字代表產(chǎn)品的分類(lèi)：0?代表強(qiáng)酸性，1代表弱酸性，2代表強(qiáng)堿性，3代表弱堿性，4代表螯合性，5代表兩性，6代表氧化還原。第二位數(shù)字代表不同的骨架結(jié)構(gòu)：0代表苯*系，1代表*酸系，2代表酚醛系，3代表環(huán)氧系等。第三位數(shù)字為順序號(hào)，用以差異基體、交聯(lián)基等的差異。

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