陽離子交換樹脂骨架上的活性基團攜帶
離子抄交換樹脂的結構是怎樣的?
離子交換樹脂主要由高分子骨架和活性基團兩部分組成。
(1)高分子骨架 高分子骨架也稱母體結構。它是具有網狀結構，不溶於酸或鹼的高分子化合物。高分子骨架按其聚合單體，可以分為苯乙烯型和丙烯酸型等。
(2)活性基團 活性基團是由牢固地結合在高分子骨架上不能自由移動的官能團離子和可以自由移動的可交換離子兩部分組成的：
官能團離子。官能團離子決定著離子交換樹脂的「酸性」或「鹼性」和交換能力的強弱。
官能團是強酸性的，就叫強酸性離子交換樹脂。官能團離子是強酸性的，就叫強鹼性離子交換樹脂。
同樣，按官能團離子的性質，還有弱酸的、弱鹼和其他類型的離子交換樹脂
可交換離子現代交換理論，把離子交換樹脂看作是一種膠體型物質，高分子骨架是「膠核」，活性基團則作為高分子骨架的「雙電層」。其中官能團和部分交換離子組成「吸附層」，另一部分可交換離子組成「擴散層」。由於可交換離子是可以自由移動的，因而可以與水中同符號的離子發生交換反應。
如果離子交換樹脂上的可交換離子為陽離子，就叫H型陽離子交換樹脂。同樣，如果可交換離子為陰離子，就叫OH型陰離子交換樹脂。其餘可依此類推
❷ 陽離子交換樹脂所帶的活性基因有那些
磺丙基(SP)基團-CH2CH2CH2SO3-
羧甲基(CM)基團-O-CH2COO-
都是陽離子交換樹脂的活性基團。
❸ 陽離子交換樹脂所帶的活性基因有那些
磺丙基(SP)基團-CH2CH2CH2SO3-
羧甲基(CM)基團-O-CH2COO-
都是陽離子交換樹脂的活性基團.
❹ 陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂的區別和用法
陽離子交換樹脂：
陽離子交換樹脂是在交聯為7％的苯乙烯，二乙烯共聚體上帶有磺酸基（-SO3H）的陽離子交換樹脂，是一種磺酸化苯乙烯系凝膠型強酸性陽離子交換樹脂。它在鹼性、中性、甚至酸性介質中都顯示離子交換功能。本產品具有交換容量高、交換速度快、機械強度好等特點。主要用於鍋爐硬水軟化和純水制備，也用於濕法冶金、製糖、制葯、味精行業，以及作為催化劑和脫水劑。
陽離子交換樹脂含弱酸性基團，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，只能在鹼性、中性或微酸性溶液中（如pH5～14）起作用。這類陽離子交換樹脂亦是用酸進行再生（比強酸性樹脂較易再生）。
陰離子交換樹脂：
陰離子交換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，在酸性或鹼性溶液中均能離解和產生離子交換作用。
陽離子交換樹脂在使用一段時間後，要進行再生處理，即用化學品使離子交換反應以相反方向進行，使陽離子交換樹脂的功能基團回復原來狀態，以供再次使用。如上述的陰離子樹脂是用強酸進行再生處理，此時樹脂放出被吸附的陽離子，再與H+結合而恢復原來的組成。
❺ 處理較硬的水常用陽離子和離子交換樹脂的活性基團是什麼
如果你只想去除原水中的硬度，那麼採用鈉型陽樹脂即可，工作原理如下
Na型強酸性陽樹脂與原水中硬度(即Ca2+、Mg2+離子)的交換反應為：
Ca2+ + 2RNa → R2Ca + 2Na+
Mg2+ + 2RNa → R2Mg + 2Na+
如果你要制備一級除鹽水，那麼應該採用氫型陽樹脂和氫氧型陰樹脂
1.1 氫型陽樹脂的交換反應(陽床交換反應)
H型強酸性陽樹脂與原水中陽離子的交換反應為：
Ca2+ + 2RH → R2Ca + 2H+
Mg2+ + 2RH → R2Mg + 2H+
Na+ + RH → RNa + H+
1.2 氫氧型陰樹脂的交換反應(陰床交換反應)
OH型強鹼性陰樹脂與原水中陰離子的交換反應為：
Cl- + ROH → RCl + OH-
HSO4- + ROH → RHSO4 + OH-
SO42- + 2ROH → R2SO4 + 2OH-
HCO3- + ROH → RHCO3 + OH-
HSiO3- + ROH → RHSiO3 + OH-
OH型弱鹼性陰樹脂的交換反應為：
H+ + Cl- + RNHOH → RNHCl + H2O
H+ + HSO4- + 2RNHOH → (RNH)2SO4 + 2H2O
2H+ + SO42- + 2RNHOH → (RNH)2SO4 + 2H2O
經過上述交換反應，水中的陽離子和陰離子各自與H型陽樹脂和OH型陰樹脂反應，分別形成H+和OH-，並結合成水，其反應如下：
H+ + OH- → H2O
在陽離子交換後，水中大量存在的H+和HCO3-結合生成難解離的H2CO3。它可以通過和強鹼性陰離子交換生成H2O，也可以用真空脫碳器除去。和前者相比，後者具有操作簡單、節約運行費用的優點，因此在化學除鹽系統中，一般均設有脫碳器。
❻ 處理較硬的水常用陽離子和離子交換樹脂的活性基團是什麼
如果你只想去除原水中的硬度，那麼採用鈉型陽樹脂即可，工作原理如下
Na型強酸性陽樹脂與原水中硬度(即Ca2+、Mg2+離子)的交換反應為:
Ca2+
+
2RNa
→
R2Ca
+
2Na+
Mg2+
+
2RNa
→
R2Mg
+
2Na+
如果你要制備一級除鹽水，那麼應該採用氫型陽樹脂和氫氧型陰樹脂
1.1
氫型陽樹脂的交換反應(陽床交換反應)
H型強酸性陽樹脂與原水中陽離子的交換反應為:
Ca2+
+
2RH
→
R2Ca
+
2H+
Mg2+
+
2RH
→
R2Mg
+
2H+
Na+
+
RH
→
RNa
+
H+
1.2
氫氧型陰樹脂的交換反應(陰床交換反應)
OH型強鹼性陰樹脂與原水中陰離子的交換反應為:
Cl-
+
ROH
→
RCl
+
OH-
HSO4-
+
ROH
→
RHSO4
+
OH-
SO42-
+
2ROH
→
R2SO4
+
2OH-
HCO3-
+
ROH
→
RHCO3
+
OH-
HSiO3-
+
ROH
→
RHSiO3
+
OH-
OH型弱鹼性陰樹脂的交換反應為:
H+
+
Cl-
+
RNHOH
→
RNHCl
+
H2O
H+
+
HSO4-
+
2RNHOH
→
(RNH)2SO4
+
2H2O
2H+
+
SO42-
+
2RNHOH
→
(RNH)2SO4
+
2H2O
經過上述交換反應，水中的陽離子和陰離子各自與H型陽樹脂和OH型陰樹脂反應，分別形成H+和OH-，並結合成水，其反應如下:
H+
+
OH-
→
H2O
在陽離子交換後，水中大量存在的H+和HCO3-結合生成難解離的H2CO3。它可以通過和強鹼性陰離子交換生成H2O，也可以用真空脫碳器除去。和前者相比，後者具有操作簡單、節約運行費用的優點，因此在化學除鹽系統中，一般均設有脫碳器。
❼ 離子交換樹脂的原理
離子交換來樹脂是由空間源網狀結構骨架（即母體）與附屬在骨架上的許多活性基團所構成的不溶性高分子化合物。活性基團遇水電離，分成二部分：（1）固定部分，仍與骨架牢固結合，不能自由移動，構成固定離子；（2）活動部分，能在一定空間內自由移動，並與其周圍溶液中的其他同性離子進行交換反應，稱為可交換離子或反離子。以強酸性陽離子交換樹脂為例，可寫成R-SO3-H+，其中R代表樹脂母體即網狀結構部分，-SO3- 代表活性基團的固定離子，H+為活性基團的可交換離子。有時更簡單地寫成R-H+。離子交換通過不溶性的電解質（樹脂）與溶液中的另一種電解質進行化學反應。這一反應可以是中和反應、中性鹽分解或復分解反應。譬如中和反應：
R-H+ + NaOH= RNa+H2O 利用這個反應可以去除水的鹼度。
❽ 陽離子交換樹脂的種類性能
離子交換樹脂在現代製糖工業中起著很重要的作用。世界上許多糖廠製造精糖和高級食用糖漿，多數使用離子交換樹脂將糖液脫色提純，而過去傳統用骨炭的精煉糖廠亦有逐漸轉向使用離子交換樹脂的趨勢。
離子交換技術有相當長的歷史，某些天然物質如泡沸石和用煤經過磺化製得的磺化煤都可用作離子交換劑。但是，隨著現代有機合成工業技術的迅速發展，研究製成了許多種性能優良的離子交換樹脂，並開發了多種新的應用方法，離子交換技術迅速發展，在許多行業特別是高新科技產業和科研領域中廣泛應用。近年國內外生產的樹脂品種達數百種，年產量數十萬噸。
在工業應用中，離子交換樹脂的優點主要是處理能力大，脫色范圍廣，脫色容量高，能除去各種不同的離子，可以反復再生使用，工作壽命長，運行費用較低(雖然一次投入費用較大)。以離子交換樹脂為基礎的多種新技術，如色譜分離法、離子排斥法、電滲析法等，各具獨特的功能，可以進行各種特殊的工作，是其他方法難以做到的。離子交換技術的開發和應用還在迅速發展之中。
離子交換樹脂的應用，是近年國內外製糖工業的一個重點研究課題，是糖業現代化的重要標志。膜分離技術在糖業的應用也受到廣泛的研究。
離子交換樹脂都是用有機合成方法製成。常用的原料為苯乙烯或丙烯酸(酯)，通過聚合反應生成具有三維空間立體網路結構的骨架，再在骨架上導入不同類型的化學活性基團(通常為酸性或鹼性基團)而製成。
離子交換樹脂不溶於水和一般溶劑。大多數製成顆粒狀，也有一些製成纖維狀或粉狀。樹脂顆粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 范圍內，大部分在0.4～0.6mm之間。它們有較高的機械強度(堅牢性)，化學性質也很穩定，在正常情況下有較長的使用壽命。
離子交換樹脂中含有一種(或幾種)化學活性基團，它即是交換官能團，在水溶液中能離解出某些陽離子(如h 或na )或陰離子(如oh－或cl－)，同時吸附溶液中原來存有的其他陽離子或陰離子。即樹脂中的離子與溶液中的離子互相交換，從而將溶液中的離子分離出來。
樹脂中化學活性基團的種類決定了樹脂的主要性質和類別。首先區分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類，它們可分別與溶液中的陽離子和陰離子進行離子交換。陽離子樹脂又分為強酸性和弱酸性兩類，陰離子樹脂又分為強鹼性和弱鹼性兩類 (或再分出中強酸和中強鹼性類)。
離子交換樹脂根據其基體的種類分為苯乙烯系樹脂和丙烯酸系樹脂，及根據樹脂的物理結構分為凝膠型和大孔型。
離子交換樹脂的品種很多，因化學組成和結構不同而具有不同的功能和特性，適應於不同的用途。應用樹脂要根據工藝要求和物料的性質選用適當的類型和品種。
❾ 強酸性陽離子交換樹脂結構該催化劑為何可以反復使用
強酸性陽離子交換樹脂的結構：一般現場用苯乙烯類的較多。主要結構分為三回部分：
骨架部分、活性答基團及可交換離子。強酸性的活性基團一般是磺酸基，可交換離子是氫離子。
催化劑一般都可以反復使用。催化劑只是降低反應活化能，反應前後其質和量基本不變。
❿ 陽離子交換樹脂的物理性質
1、離子交換樹脂顆粒尺寸：
離子交換樹脂一般呈顆粒狀，樹脂顆粒的尺寸是非常重要的，如果樹脂顆粒尺寸大的話，反應速度就比較慢一些，而樹脂顆粒尺寸小，反應速度較快，但是液體通過的阻力也比較大，需要較高的工作壓力，所以樹脂顆粒的大小一般是經過嚴格篩選才能夠確定，大多數的樹脂的尺寸的有效粒徑在0.4～0.6mm左右。
2、離子交換樹脂的密度：
離子交換樹脂的密度有兩種，一種是樹脂乾燥時的密度，被稱為真密度，另外一種是樹脂濕潤時的密度，被稱為視密度。樹脂的密度和樹脂的交聯度是息息相關的，交聯度高的樹脂密度一般也較高，而強酸性或強鹼性的樹脂要比弱酸性或弱鹼性樹脂的密度高一些。
3、離子交換樹脂的溶解性：
離子交換樹脂一般情況下是不溶性物質，不過樹脂在合成的過程中，可能會加入一些聚合度較低的物質，就會導致樹脂在工作時將這些物質溶解出來，根據統計交聯度較低和含活性基團多的樹脂，溶解傾向較大，我們在選擇樹脂時也要考慮到樹脂溶解性能不能符合自己的要求。
4、離子交換樹脂的耐用性：
離子交換樹脂在運輸、儲存、使用時，樹脂可能會發生摩擦、膨脹或者收縮等變化，長期使用後，還可以會發生樹脂破損等現象，所以在選擇樹脂時，樹脂的機械強度和耐磨性也是非常重要的一點，一般交聯度低的樹脂，耐磨性也較低。
5、離子交換樹脂的膨脹度：
離子交換樹脂體內本身就含有一定的水分，還有其他的親水基團，使用樹脂在與水接觸時，就會發生樹脂膨脹的現象，樹脂在轉型時，也會發生膨脹，比如樹脂由氫型轉為鈉型時，樹脂就會發生膨脹，一般情況下，樹脂的交聯度越低，膨脹度就越大，所以在樹脂在裝填時需要根據樹脂膨脹的大小，確認樹脂裝填的高度。
6、離子交換樹脂的水分：
一定離子型態的樹脂其顆粒內所含的平衡水量是該樹脂的固有特性。同種樹脂，不同的離子型態，其含水量也是不同的。為此，國家標准也規定了各種樹脂在特定的離子型態下的含水量。樹脂在使用的過程中，隨著各種因素對樹脂的損害，其含水量也會發生變化。因此，樹脂含水量的變化大小，也是判斷樹脂受損性程度的依據之一。
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