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离子交换树脂有哪些种类?怎么分类? 发布日期:2019-8-17 点击数:107

  正确理解离子交换树脂的种类才能更好的掌握离子交换树脂使用,那离子交换树脂有哪些种类?怎么分类?今天回收废旧离子交换树脂厂家为大家介绍离子交换树脂种类的四种分类型式。

  一、根据外观形状及物理性质的分类:

  离子交换树脂是一种透明或半透明的球状物质,因其组成不同颜色各异,如苯乙烯树脂呈黄色,也有呈黑色和赤褐色的,一般情况下原料杂质多或交联剂多,树脂的颜色稍深,根据离子交换树脂的外观形状及物理性质,如孔度、孔度分布、比表面、孔径等,将其分类为凝胶((干态无孔,吸水后产生微孔))、大孔(树脂内部无论干、湿或收缩、溶胀都存在着比凝胶型树脂更大、更多的孔)和离子交换膜等种类树脂。

  凝胶型树脂是指经由纯单体混合物聚合或缩合而成,外观呈透明状的均相凝胶结构离子交换树脂,其骨架结构为微孔状,离子通过由交联大分子链间距离而形成的微孔(孔隙)扩散到交换基团附近而进行离子交换反应。凝胶树脂中只有很小的化学结构孔而不存在物理孔(毛细孔),平均孔径约1-2nm,且大小不一,是连续无间隔的产胶结构。这里的微孔会随着交联度的提高而减小,随着凝胶体的溶胀而增大。极端的来看,处于干燥状态的树脂实际上是没有孔隙的。

  凝胶树脂的主要优点有交换容量高于大孔型树脂,合成工艺也更简单,缺点是易于受到有机物的污染,这是因为孔径小不利于离子运动,直径较大的分子通过时容易堵塞网孔,再生时也不易洗脱。所以常用合成方法是先采用悬浮共聚合或共缩聚工艺合成球状基体,再经化学反应活化处理之,最后导入离子交换基团。目前,除高速流水处理系统外,一般的水处理大多采用凝胶型离子交换树脂。

  大孔树脂是指由单体聚合制造树脂时,因掺入溶剂或其他致孔剂,聚合后又脱去溶剂或致孔剂,进而使骨架中留下许多永久性孔道的一类树脂。因使用的溶剂或致孔剂不同,有的树脂比表面积大,孔径却较小;反之有的树脂孔径大,比表面积却较小。这类树脂与定义有差异,但一般不做严格的区分,统称为大孔树脂。

  大孔树脂的孔径一般能达到20-500nm,外观呈半透明或不透明状。提供了良好的通道,易于进行磺化或结合其他官能团,也允许较大的离子进入孔道。如在冶金过程中,会遇到聚合的大离子,此时相较于凝胶树脂,大孔树脂的交换速度和容量都高很多。大孔树脂的比表面积可达1002/mg,相较于凝胶树脂的12/mg大了很多。这使得大孔型交换树脂的交换速度明显高于凝胶型,且其耐渗 透压冲击能力也大得多。因大孔型的交联度比凝胶型高,故其理化性质也较好,在耐有机物的污染、耐温度冲击甚至耐磨方面都优于凝胶型。

  二、按离子交换树脂按作用和功能用途划分种类

  离子交换树脂作用和用途于水处理、电解质溶液的分离及精制、生化、药物的提取、浓缩、分离、糖液脱盐、脱色、湿法冶金中的提取及分离,所以按离子交换树脂按作用和功能用途分类为交换用、脱色用、吸着用、电子交换(氧化还原)用等离子交换树脂,其中含氧化还原基团的离子交换树脂,能与溶液里的还原剂或氧化剂起反应,称为电子交换树脂。

  三、根据母体的化学结构分类:

  离子交换树脂母体的化学结构是空间网状结构骨架,据其可分为苯乙烯系列、丙烯酸系列、酚醛类系列等离子交换树脂。

  四、按离子交换树脂中活性基团的性质分类:

  树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类,所以根据离子交换树脂中活性基团的性质可分为:强酸性、中等酸性、弱酸性;强碱性、中等碱性、弱碱性;氧化还原性等类型的离子交换树脂。其中,含有酸性基团的离子交换树脂,能同溶液里的阳离子起交换反应,称为阳离子交换树脂(阳离子树脂又细分为钠型和氢型);含有碱性基团的离子交换树脂,能交换溶液里的阴离子,称为阴离子交换树脂(阴离子树脂又细分为氯型和钠型);同时含酸性和碱性基团的称为两性树脂,因为它在溶液里能与碱或酸作用。

 
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