英文名稱:ion exchange resin
定義1:帶有官能團(有交換離子的活性基團)、具有網狀結構、不溶性的高分子化合物。通常是球形顆粒物。
應用學科:電力(一級學科);熱工自動化、電廠化學與金屬(二級學科)
定義2:一種高分子量、不溶性、帶可解離基團的多聚物。是最常見的離子交換劑,常用做離子交換層析介質。
應用學科:生物化學與分子生物學(一級學科);方法與技術(二級學科)
定義3:一種高分子量、不溶性、帶可解離基團的多聚物。常用作離子交換層析介質。
應用學科:細胞生物學(一級學科);細胞生物學技術(二級學科)
離子交換樹脂 - 基本內容
離子交換樹脂的全名稱由分類名稱、骨架(或基因)名稱、基本名稱組成。孔隙結構分凝膠型和大孔型兩種,凡具有物理孔結構的稱大孔型樹脂,在全名稱前加“大孔”。分類屬酸性的應在名稱前加“陽”,分類屬堿性的,在名稱前加“陰”。如:大孔強酸性苯乙烯係陽離子交換樹脂。
離子交換樹脂 - 基本分類
離li子zi交jiao換huan樹shu脂zhi還hai可ke以yi根gen據ju其qi基ji體ti的de種zhong類lei分fen為wei苯ben乙yi烯xi係xi樹shu脂zhi和he丙bing烯xi酸suan係xi樹shu脂zhi。樹shu脂zhi中zhong化hua學xue活huo性xing基ji團tuan的de種zhong類lei決jue定ding了le樹shu脂zhi的de主zhu要yao性xing質zhi和he類lei別bie。首shou先xian區qu分fen為wei陽yang離li子zi樹shu脂zhi和he陰yin離li子zi樹shu脂zhi兩liang大da類lei,它ta們men可ke分fen別bie與yu溶rong液ye中zhong的de陽yang離li子zi和he陰yin離li子zi進jin行xing離li子zi交jiao換huan。陽yang離li子zi樹shu脂zhi又you分fen為wei強qiang酸suan性xing和he弱ruo酸suan性xing兩liang類lei,陰yin離li子zi樹shu脂zhi又you分fen為wei強qiang堿jian性xing和he弱ruo堿jian性xing兩liang類lei (或再分出中強酸和中強堿性類)。
(1) 強酸性陽離子樹脂
這類樹脂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。強酸性樹脂的離解能力很強,在酸性或堿性溶液中均能離解和產生離子交換作用。
shuzhizaishiyongyiduanshijianhou,yaojinxingzaishengchuli,jiyonghuaxueyaopinshilizijiaohuanfanyingyixiangfanfangxiangjinxing,shishuzhideguannengjituanhuifuyuanlaizhuangtai,yigongzaicishiyong。rushangshudeyanglizishuzhishiyongqiangsuanjinxingzaishengchuli,cishishuzhifangchubeixifudeyanglizi,zaiyuH+結合而恢複原來的組成。
(2) 弱酸性陽離子樹脂
這類樹脂含弱酸性基團,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,隻能在堿性、中性或微酸性溶液中(如 pH5~14)起作用。這類樹脂亦是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生)。
(3) 強堿性陰離子樹脂
這類樹脂含有強堿性基團,如季胺基(亦稱四級胺基)-NR3OH(R為碳氫基團),能在水中離解出OH-而呈強堿性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合,從而產生陰離子交換作用。
這種樹脂的離解性很強,在不同pH下都能正常工作。它用強堿(如NaOH)進行再生。
(4) 弱堿性陰離子樹脂
這類樹脂含有弱堿性基團,如伯胺基(亦稱一級胺基)-NH2、仲胺基(二級胺基)-NHR、或叔胺基(三級胺基)-NR2,它們在水中能離解出OH-erchengruojianxing。zhezhongshuzhidezhengdianjituannengyurongyezhongdeyinlizixifujiehe,congerchanshengyinlizijiaohuanzuoyong。zhezhongshuzhizaiduoshuqingkuangxiashijiangrongyezhongdezhenggeqitasuanfenzixifu。tazhinengzaizhongxinghuosuanxingtiaojian(如pH1~9)下工作。它可用Na2CO3、nh4oh進行再生。
(5) 離子樹脂的轉型
以上是樹脂的四種基本類型。在實際使用上,常將這些樹脂轉變為其他離子型式運行,以適應各種需要。例如常將強酸性陽離子樹脂與NaCl作用,轉變為鈉型樹脂再使用。工作時鈉型樹脂放出Na+與溶液中的Ca2+、Mg2+等陽離子交換吸附,除去這些離子。反應時沒有放出H+,可避免溶液pH下降和由此產生的副作用(如蔗糖轉化和設備腐蝕等)。這種樹脂以鈉型運行使用後,可用鹽水再生(不用強酸)。又如陰離子樹脂可轉變為氯型再使用,工作時放出Cl-而吸附交換其他陰離子,它的再生隻需用食鹽水溶液。氯型樹脂也可轉變為碳酸氫型(HCO3-)yunxing。qiangsuanxingshuzhijiqiangjianxingshuzhizaizhuanbianweinaxinghelvxinghou,jiubuzaijuyouqiangsuanxingjiqiangjianxing,dantamenrengranyouzhexieshuzhideqitadianxingxingneng,rulijiexingqianghegongzuodepH範圍寬廣等。
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