離子交換樹(shù)脂

  離子交換樹(shù)脂是一種含有交換離子、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和不溶于水的聚合物化合物,一般為球形微粒。
  根據(jù)基體的不同，離子交換樹(shù)脂可分為苯乙烯系樹(shù)脂和丙烯酸樹(shù)脂。其化學(xué)活性基團(tuán)的類(lèi)型決定了樹(shù)脂的主要性質(zhì)和種類(lèi),可分為陰離子樹(shù)脂和陽(yáng)離子樹(shù)脂，它們分別與溶液中的陽(yáng)、陰離子進(jìn)行離子交換。陽(yáng)離子型樹(shù)脂可分為強(qiáng)酸性和弱酸性?xún)煞N，陰離子樹(shù)脂可分為強(qiáng)堿性和弱堿性?xún)煞N類(lèi)型(也可分為中強(qiáng)酸和中強(qiáng)堿性)。
  對(duì)溶液中不同離子具有不同的親和力，離子交換樹(shù)脂對(duì)其吸附具有選擇性，樹(shù)脂交換吸附對(duì)各種離子的強(qiáng)度有一般規(guī)律，但不同的樹(shù)脂可稍有差別。重要規(guī)則如下：
  與陽(yáng)離子的吸附
  價(jià)格高的離子通常是有吸附能力的，而低價(jià)離子則很弱。同價(jià)態(tài)離子中，直徑較大的離子吸附能力較強(qiáng)。陽(yáng)離子的吸附順序如下：
  Fe3>Al3>Pb2>Ca2>Mg2>K>Na>H。
  對(duì)陰離子的吸附
  強(qiáng)堿性陰離子樹(shù)脂對(duì)無(wú)機(jī)酸根的吸附的一般順序?yàn)椋?br />   SO42－＞NO3－＞Cl－＞HCO3－＞OH－
  弱堿性陰離子樹(shù)脂對(duì)陰離子的吸附的一般順序如下：

  OH－＞檸檬酸根3－＞SO42－＞酒石酸根2－＞；草酸根2－＞PO43－＞NO2－＞Cl－＞；醋酸根－＞HCO3－

  離子交換樹(shù)脂應(yīng)用領(lǐng)域

  1）水處理
  離子交換樹(shù)脂在水處理領(lǐng)域的需求量很大，用于脫除水中各種陰陽(yáng)離子，當(dāng)前離子交換樹(shù)脂的消耗主要集中在熱電廠(chǎng)純水處理，其次是原子能、半導(dǎo)體、電子等行業(yè)。
  2)食品行業(yè)
  它可以應(yīng)用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工業(yè)設(shè)備中。如：高果糖漿的制造方法是將玉米中淀粉提取出來(lái)后，再經(jīng)水解反應(yīng)產(chǎn)生葡萄糖和果糖，然后經(jīng)過(guò)離子交換處理，就可以生產(chǎn)高果糖漿，在食品工業(yè)中，離子交換樹(shù)脂僅次于水處理。
  3)制藥業(yè)

  醫(yī)藥行業(yè)離子交換樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)對(duì)于開(kāi)發(fā)新1代抑菌素和提高原抑菌素質(zhì)量具有重要作用，開(kāi)發(fā)成功的鏈霉素就是一個(gè)突出的例子，近年來(lái)在中藥提取等方面也進(jìn)行了一些研究。

  4)石油化工合成化工
  有機(jī)合成中常用的酸堿催化劑作酯化、水解、酯交換、水合等反應(yīng)。以離子交換樹(shù)脂代替無(wú)機(jī)酸、堿，同樣可以進(jìn)行上述反應(yīng)，且優(yōu)點(diǎn)更多。例如樹(shù)脂可以重復(fù)使用，產(chǎn)品容易分離，反應(yīng)器不受腐蝕，不污染環(huán)境，易于控制等。
  甲基乙烯基甲醚(MTBE)的制備，是異丁烯與甲醇反應(yīng)而成的大孔離子交換樹(shù)脂，替代了原來(lái)的四乙基鉛，污染環(huán)境。
  5)環(huán)保
  在環(huán)保領(lǐng)域，離子交換樹(shù)脂已得到廣泛應(yīng)用。當(dāng)前，在很多水或非水溶液中都含有有毒的離子或非離子物質(zhì)，這些樹(shù)脂可以回收利用，例如從電鍍廢液中去除金屬離子，回收電影制片廢液中有用物質(zhì)等。
  6)濕法冶金和其它
  利用離子交換樹(shù)脂可從貧鈾礦中分離、濃縮、凈化鈾，并提取稀土和貴金屬。

  離子交換樹(shù)脂的保存方法

  離子型樹(shù)脂不宜露日存放，貯存溫度0-40℃，當(dāng)貯存溫度稍低于0℃時(shí)，應(yīng)在包裝袋中加入澄清的飽和食鹽水、浸漬樹(shù)脂。貯存溫度過(guò)高時(shí)，不僅容易使樹(shù)脂脫水，而且會(huì)加速陰樹(shù)脂的降解。當(dāng)樹(shù)脂失水后，使用時(shí)不能直接加水，可用澄清的飽和食鹽水浸泡，然后逐步加水稀釋?zhuān)慈}分，在儲(chǔ)存過(guò)程中保持濕潤(rùn)。