離子交換樹脂的基本類型

(１) 強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹脂

   強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹脂含有大量的強(qiáng)酸性基團(tuán)，如磺酸基－SO3H，容易在溶液中離解出H ，故呈強(qiáng)酸性。樹脂離解后，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。國(guó)外一些產(chǎn)品用字母C代表陽(yáng)離子樹脂（C為cation的第yi個(gè)字母），A代表陰離子樹脂（A為Anion的第yi個(gè)字母），如Amberlite的IRC和IRA分別為陽(yáng)樹脂和陰樹脂，亦分別代表陽(yáng)樹脂和陰樹脂。這兩個(gè)反應(yīng)使樹脂中的H 與溶液中的陽(yáng)離子互相交換。強(qiáng)酸性樹脂的離解能力很強(qiáng)，在酸性或堿性溶液中均能離解和產(chǎn)生離子交換作用。湘中樹脂. 強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹脂樹脂在使用一段時(shí)間后，必須進(jìn)行再生處理，即用化學(xué)藥品使離子交換反應(yīng)以相反方向進(jìn)行，使樹脂的官能基團(tuán)回復(fù)原來狀態(tài)，以供再次使用。如上述的陽(yáng)離子樹脂是用強(qiáng)酸進(jìn)行再生處理，此時(shí)樹脂放出被吸附的陽(yáng)離子，再與H 結(jié)合而恢復(fù)原來的組成。

(２) 弱酸性陽(yáng)離子樹脂

   弱酸性陽(yáng)離子樹脂含弱酸性基團(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，從而產(chǎn)生陽(yáng)離子交換作用。氫型樹脂是將水中的鈣鎂離子交換成氫離子使水軟化,陰離子樹脂中含被可置換的氫氧根離子,水溶液中能離解出陰離子(如OH－或Cl－),能與水中的酸根離子交換。這種樹脂的酸性即離解性較弱，在低pH下難以離解和進(jìn)行離子交換，只能在堿性、1中性或微酸性溶液中(如PH5～14)起作用。湘中樹脂.弱酸性陽(yáng)離子樹脂也是用酸進(jìn)行再生(比強(qiáng)酸性樹脂較易再生)。

（3） 強(qiáng)堿性陰離子樹脂

   強(qiáng)堿性陰離子樹脂含有強(qiáng)堿性基團(tuán)，如季胺基(亦稱四級(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。這種樹脂的正電基團(tuán)能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陰離子交換作用。H (２)對(duì)陰離子的吸附湘中樹脂強(qiáng)堿性陰離子樹脂對(duì)無機(jī)酸根的吸附的一般順序?yàn)椋篠O42－>。湘中樹脂.強(qiáng)堿性陰離子樹脂的離解性很強(qiáng)，在不同pH下都能正常工作。它用強(qiáng)堿(如NaOH)進(jìn)行再生。

(４) 弱堿性陰離子樹脂

    弱堿性陰離子樹脂含有弱堿性基團(tuán)，如伯胺基(亦稱一級(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。這種樹脂的正電基團(tuán)能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陰離子交換作用。離子交換樹脂的工作原理在離子交換過程中,水中的陽(yáng)離子（如Na 、Ca2 、K 、Mg2 、Fe3 等）與陽(yáng)離子交換樹脂上的H 進(jìn)行交換,水中陽(yáng)離子被轉(zhuǎn)移到樹脂上,而樹脂上的H 交換到水中。湘中樹脂.弱堿性陰離子樹脂在多數(shù)情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)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH進(jìn)行再生。

2) 預(yù)處理 工業(yè)生產(chǎn)的離子交換樹脂常含有一些過剩溶劑、低聚物和其他雜質(zhì)，必須除去，否則將影響交換效果和出水質(zhì)量，因此新樹脂必須進(jìn)行預(yù)處理。樹脂經(jīng)預(yù)處理轉(zhuǎn)成所需離子型還可以提高其穩(wěn)定性，并能起到活化樹脂的作用。 

a) 陽(yáng)樹脂預(yù)處理：將樹脂用水洗至流出清水后，用2-4%NaOH浸泡4-8 小時(shí)再用水洗至中性，再用5%鹽酸浸泡4-8小時(shí)，用水洗至pH6，待用。

b) 陰樹脂預(yù)處理：將樹脂用水洗至流出清水后，用5%鹽酸浸泡4-8小時(shí) 后，用水洗至pH6，再用2-4%NaOH浸泡4-8小時(shí)，用水洗至pH7-9，待用。

 c) D301-Ⅲ、D301弱堿樹脂預(yù)處理：將樹脂用溫水浸泡4-8小時(shí)，用水 洗至pH6，再用2-4%NaOH浸泡4-8小時(shí)，用水洗至中性，有可能進(jìn)行二次處理，待用。

 d) 對(duì)于醫(yī)1藥工業(yè)、食品工業(yè)所用樹脂，請(qǐng)按特殊要求進(jìn)行處理。 

e) 用戶可根據(jù)不同用途流程設(shè)計(jì)，將樹脂轉(zhuǎn)成所需的離子型。

3) 離子交換樹脂的污染、與活化: 離子交換樹脂在長(zhǎng)期使用中易受懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、有機(jī)物、細(xì)1菌、藻類和鐵、錳等的污染，使離子交換能力降低甚至失去。因此，需根據(jù)情況對(duì)樹脂進(jìn)行不定期的活化處理。﹨x0b水中的陰離子（如Cl-、HCO3-等）與陰離子交換樹脂上的OH-進(jìn)行交換,水中陰離子被轉(zhuǎn)移到樹脂上,而樹脂上的OH-交換到水中。活化方法可根據(jù)污染情況和條件而定，一般陽(yáng)樹脂在軟化中易受Fe3 污染，可用鹽酸浸泡后逐步稀釋。陰樹脂易受有機(jī)物污染，可用10%NaCl 2-5%NaOH混合溶液浸泡或淋洗。必要時(shí)可用1%雙氧1水溶液浸泡數(shù)分鐘，也可采用酸、堿交替處理法，漂白處理法，酒精處理法和各種滅菌法進(jìn)行處理。

離子交換樹脂在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用

環(huán)境保護(hù)問題是全球關(guān)注的主要問題，它涉及到人類的生存問題，加大環(huán)保力度是人類進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展的重要目標(biāo)，所以人們都在尋找各種各樣解決環(huán)保問題的方法。而離子交換樹脂已經(jīng)在環(huán)境保護(hù)問題上得到了應(yīng)用。

離子交換樹脂是一種球形顆粒的高分子化合物。它能夠中和水溶液或非水溶液中的有毒離子或非離子物質(zhì)，進(jìn)而減少有毒物質(zhì)對(duì)環(huán)境的危害。而且對(duì)這些中和物進(jìn)行回收利用，也體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。水中的有機(jī)物主要是動(dòng)植物腐爛分解產(chǎn)生的腐殖酸、富維酸等帶負(fù)電基團(tuán)的線形分子，其帶負(fù)電基團(tuán)和陰樹脂帶正電的固定基團(tuán)發(fā)生電性復(fù)合作用，緊緊地吸附在交換位置上。離子交換樹脂中含有的酸性陽(yáng)離子和堿性陰離子能夠中和溶液的酸堿性和吸附其中的重金屬離子形成沉淀等易于回收的中和物。這樣就大大減少了酸堿性物質(zhì)或重金屬對(duì)環(huán)境的危害，起到對(duì)環(huán)境保護(hù)的作用。而且離子交換樹脂不溶于水，不會(huì)對(duì)水的質(zhì)量造成危害，但它含有大量的親水基團(tuán)，能夠吸水膨脹。當(dāng)樹脂中的離子進(jìn)行交換時(shí)，就會(huì)吸收相對(duì)應(yīng)的離子增大樹脂的體積。所以生產(chǎn)的設(shè)備應(yīng)考慮這個(gè)問題。舉個(gè)例子，比如去除電鍍?nèi)芤褐械慕饘匐x子等。