離子交換樹脂的磺化工藝

① 鈉型離子交換劑磺化煤（NaR）可使硬水的Ca2+、Mg2+通過離子交換而軟化．現代海水的淡化方法是使海水（含N

A．若使海水先通過ROH樹脂，溶液中會有較多的OH^-，這樣使海水中的Mg²⁺轉化為Mg（OH）₂沉澱，造成堵塞而使海水淡化失敗．所以A為氫型離子交換樹脂（HR），B為羥型離子交換樹脂（ROH），故A正確；
B．A為氫型離子交換樹脂（HR），B為羥型離子交換樹脂（ROH），故B錯誤；
C．陽離子交換樹脂是陽離子與氫離子的交換，故C正確；
D．陰陽離子都能與氫氧根和氫離子發生交換，pH不變，故D正確．
故選B．

② 離子交換樹脂是危險廢物嗎

不是。離子交換樹脂是帶有官能團（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。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」，分類屬鹼性的，在名稱前加「陰」。如：大孔強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂。

(2)離子交換樹脂的磺化工藝擴展閱讀：

離子交換樹脂的組成：

離子交換樹脂的基體，製造原料主要有苯乙烯和丙烯酸（酯）兩大類，它們分別與交聯劑二乙烯苯產生聚合反應，形成具有長分子主鏈及交聯橫鏈的網路骨架結構的聚合物。苯乙烯系樹脂是先使用的，丙烯酸系樹脂則用得較後。這兩類樹脂的吸附性能都很好，但有不同特點。

丙烯酸系樹脂能交換吸附大多數離子型色素，脫色容量大，而且吸附物較易洗脫，便於再生，在糖廠中可用作主要的脫色樹脂。苯乙烯系樹脂擅長吸附芳香族物質，善於吸附糖汁中的多酚類色素（包括帶負電的或不帶電的）；

但在再生時較難洗脫。因此，糖液先用丙烯酸樹脂進行粗脫色，再用苯乙烯樹脂進行精脫色，可充分發揮兩者的長處。

③ 鈉型離子交換劑磺化煤（NaR）可使硬水中的鈣、鎂離子通過離子交換而軟化．海水的一種淡化方法是使海水（

A．若使海水先通過ROH樹脂，溶液中會有較多的OH^-，這樣使海水中的Mg²⁺轉化為Mg（OH）₂沉澱，造成堵塞而使海水淡化失敗．所以A為氫型離子交換樹脂（HR），B為羥型離子交換樹脂（ROH），故A正確；
B．A為氫型離子交換樹脂（HR），B為羥型離子交換樹脂（ROH），故B錯誤；
C．陽離子交換樹脂是陽離子與氫離子的交換，故C正確；
D．陰離子交換樹脂是陰離子與氫氧根離子的交換，故D正確．
故選B．

④ 磺化煤（表達式為NaR）是一種鈉離子型離子交換劑，它能與硬水中的Ca2+、Mg2+交換而將其除去，從而使水軟

?解：要使海水淡化，必須藉助離子交換樹脂的作用除去海水中的Na⁺，Ca²⁺，Mg²⁺及Cl^-等，由題內目所給信息可容知，HR為陽離子交換樹脂，可交換Na⁺，Ca²⁺，Mg²⁺；ROH為陰離子交換樹脂，可交換Cl^-．其交換反應為：HR+Na⁺═NaR+H⁺，2HR+Ca²⁺（Mg²⁺）═CaR₂（MgR₂）+2H⁺，ROH+Cl^-═RCl+OH^-先通過HR樹脂，可除去Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺，而此時海水呈酸性，再通過ROH樹脂，可除去Cl^-等陰離子，且恰好酸鹼中和，從而達到海水淡化的目的；若相反通過，則會導致通過ROH交換下來的OH^-與海水中的Mg²⁺反應生成Mg（OH）₂沉澱，造成交換柱堵塞，使海水淡化失敗，
（1）通過以上分析知，A柱為HR、B柱為ROH，故答案為：HR；ROH；
（2）通過以上分析知，若先通過ROH，溶液中會生成較多的OH^-，使Mg²⁺轉化為Mg（OH）₂沉澱，造成交換柱堵塞而使海水淡化失敗，所以先通入HR後通過ROH，故答案為：若先通過ROH，溶液中會生成較多的OH^-，使Mg²⁺轉化為Mg（OH）₂沉澱，造成交換柱堵塞而使海水淡化失敗．

⑤ 硬水軟化的蒸餾裝置

目的：了解硬水軟化的基本原理；學習硬水軟化的方法。
用品：燒杯、玻棒、滴管、酒精燈、鐵架台。氫氧化鈣、鹽酸、石灰石、澄清石灰水、蒸餾水、肥皂液、碳酸鈉、磷酸三鈉、磺化煤、離子交換柱。
原理：溶有較多量Ca2+和Mg2+的水稱為硬水，根據所含鹽類的不同，硬水又分為暫時硬水（含有HCO3-）和永久硬水（含有SO42-、Cl-）。1升水裡含有10毫克氧化鈣（或相當於10毫克氧化鈣）稱為1度（1°）。氧化鎂1毫克折算成1.4毫克氧化鈣。硬度大於30°的是最硬水。暫時硬水經過煮沸以後，碳酸氫鹽分解生成不溶性的碳酸鹽。生成的碳酸鎂會發生水解反應，生成更難溶的氫氧化鎂。硬度可降至 8°以下，但仍在3°～4°以上。
葯劑軟化法和離子交換法是硬水軟化的主要方法。葯劑軟化法常用的葯劑有石灰、純鹼或磷酸三鈉等。通過反應可生成CaCO3、Mg（OH）2、Mg3（PO4）2、Ca3（PO4）2等幾乎不溶於水的物質，使 Ca2+、Mg2+除去。離子交換法是用離子交換劑軟化水的一種現代方法。離子交換劑有天然或人造沸石、磺化煤和離子交換樹脂等。磺化煤是用煙煤、褐煤經發煙硫酸或濃硫酸處理後的一種黑色顆粒狀物質。當硬水通過磺化煤時，硬水裡的Ca2+和 Mg2+會跟磺化煤的 Na+起離子交換作用，從而使硬水軟化。磺化煤的 Na+耗畢，可用 8～10％食鹽溶液再生，恢復軟化硬水的功能。離子交換樹脂是一種高分子聚合物，由固定的樹脂本體和帶有活性離子的交換基團兩部分所組成。陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂可分別用鹽酸（2摩/升）和氫氧化鈉（8％）溶液再生。
操作：
1.制備暫時硬水 稱取2克氫氧化鈣固體，放入盛有100毫升蒸餾水的燒杯里，攪拌使之溶解，然後通入二氧化碳氣體。開始時因生成白色的碳酸鈣沉澱而使溶液渾濁，繼續通入二氧化碳，直至溶液重新達到透明，過濾後就得到含有碳酸氫鈣的暫時硬水（硬度約為60°）。直接往澄清的石灰水裡通入二氧化碳也可制備暫時硬水。
2.制備永久硬水 將2克硫酸鈣固體，放入20O毫水蒸餾水裡，攪拌使之溶解，然後過濾除去不溶部分，則得到含有硫酸鈣的永久硬水（硬度約為90°）。
3.制備肥皂液 用10克肥皂片溶解於 100毫升80％酒精溶液中，靜置幾天後傾出上層澄清的肥皂液，裝入試劑瓶里備用。
4.水的硬度 在三支試管里分別加入5毫升蒸餾水、5毫升暫時硬水和5毫升永久硬水，然後用滴管往試管里滴入肥皂溶液，邊滴邊記數邊振盪試管，第一支試管內液體表面最先出現穩定的泡沫，後兩支試管因盛有的硬水內分別含有碳酸氫鈣和硫酸鈣，須待其中的鈣離子完全與肥皂（主要成分是硬脂酸鈉）反應生成沉澱（硬脂酸鈣）後，才出現定形的泡沫。從滴數的多少可比較它們的硬度。
5.暫時硬水的軟化 在兩支試管里各加入5毫升暫時硬水，將其中的一支放在酒精燈上加熱，使溶液煮沸幾分鍾，冷卻。然後往兩支試管里滴加肥皂溶液，振盪，觀察試管內出現穩定泡沫的先後，並以產生穩定泡沫所需肥皂溶液的滴數之差，來比較其硬度。
6.葯劑軟化法軟化硬水 在兩支試管里分別加入5毫升暫時硬水和5毫升永久硬水，再加入0.1克碳酸鈉或磷酸三鈉，振盪。同樣以肥皂溶液檢驗經軟化處理後水的硬度。並以所用肥皂溶液的滴數來比較葯劑處理前（已有記錄）、後水的硬度變化。
7.離子交換法軟化硬水 將離子交換柱（Φ50×500毫米的玻璃管）固定在鐵架台上。柱內裝有離子交換劑（磺化煤或732型陽離子交換樹脂，事先在蒸餾水中浸泡24小時），柱的下方放一隻小燒杯。
從高位瓶中將硬水從交換柱上方流入柱內，使硬水慢慢地流經離子交換劑。待柱內充滿水後，手捏交換柱下端乳膠管中的玻璃珠，緩緩放水至小燒杯里。取5毫升經離子交換劑處理過的水，用肥皂溶液檢驗其硬度，並與未處理的硬水作比較。注意事項：離子交換柱內裝入的離子交換劑體積以3/4為宜。硬水流入柱內時要緩慢，充滿水後柱內應不留有氣泡。

⑥ 離子交換樹脂的原理及應用是什麼

原理
離子交換樹脂是一種聚合物，帶有相應的功能基團。一般情況下，常規的鈉離子交換樹脂帶有大量的鈉離子。當水中的鈣鎂離子含量高時，離子交換樹脂可以釋放出鈉離子，功能基團與鈣鎂離子結合，這樣水中的鈣鎂離子含量降低，水的硬度下降。硬水就變為軟水，這是軟化水設備的工作過程。
當樹脂上的大量功能基團與鈣鎂離子結合後，樹脂的軟化能力下降，可以用氯化鈉溶液流過樹脂，此時溶液中的鈉離子含量高，功能基團會釋放出鈣鎂離子而與鈉離子結合，這樣樹脂就恢復了交換能力，這個過程叫作「再生」。
由於實際工作的需要， 軟化水設備的標准工作流程主要包括：工作(有時叫做產水，下同)、反洗、吸鹽(再生)、慢沖洗(置換)、快沖洗五個過程。不同軟化水設備的所有工序非常接近，只是由於實際工藝的不同或控制的需要，可能會有一些附加的流程。任何以鈉離子交換為基礎的軟化水設備都是在這五個流程的基礎上發展來的(其中，全自動軟化水設備會增加鹽水重注過程)。

反洗：工作一段時間後的設備，會在樹脂上部攔截很多由原水帶來的污物，把這些污物除去後，離子交換樹脂才能完全曝露出來，再生的效果才能得到保證。反洗過程就是水從樹脂的底部洗入，從頂部流出，這樣可以把頂部攔截下來的污物沖走。這個過程一般需要5-15分鍾左右。

吸鹽(再生)：即將鹽水注入樹脂罐體的過程，傳統設備是採用鹽泵將鹽水注入，全自動的設備是採用專用的內置噴射器將鹽水吸入(只要進水有一定的壓力即可)。在實際工作過程中，鹽水以較慢的速度流過樹脂的再生效果比單純用鹽水浸泡樹脂的效果好，所以軟化水設備都是採用鹽水慢速流過樹脂的方法再生，這個過程一般需要30分鍾左右，實際時間受用鹽量的影響。

慢沖洗(置換)：在用鹽水流過樹脂以後，用原水以同樣的流速慢慢將樹脂中的鹽全部沖洗干凈的過程叫慢沖洗，由於這個沖洗過程中仍有大量的功能基團上的鈣鎂離子被鈉離子交換，根據實際經驗，這個過程中是再生的主要過程，所以很多人將這個過程稱作置換。這個過程一般與吸鹽的時間相同，即30分鍾左右。

快沖洗：為了將殘留的鹽徹底沖洗干凈，要採用與實際工作接近的流速，用原水對樹脂進行沖洗，這個過程的最後出水應為達標的軟水。一般情況下，快沖洗過程為5-15分鍾。
應用
1）水處理
水處理領域離子交換樹脂的需求量很大，約占離子交換樹脂產量的90%，用於水中的各種陰陽離子的去除。目前，離子交換樹脂的最大消耗量是用在火力發電廠的純水處理上，其次是原子能、半導體、電子工業等。

2）食品工業
離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的精製、生物製品等工業裝置上。例如：高果糖漿的製造是由玉米中萃出澱粉後，再經水解反應，產生葡萄糖與果糖，而後經離子交換處理，可以生成高果糖漿。離子交換樹脂在食品工業中的消耗量僅次於水處理。

3）制葯行業
制葯工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。鏈黴素的開發成功即是突出的例子。近年還在中葯提成等方面有所研究。

4）合成化學和石油化學工業
在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。用離子交換樹脂代替無機酸、鹼，同樣可進行上述反應，且優點更多。如樹脂可反復使用，產品容易分離，反應器不會被腐蝕，不污染環境，反應容易控制等。
甲基叔丁基醚（MTBE）的制備，就是用大孔型離子交換樹脂作催化劑，由異丁烯與甲醇反應而成，代替了原有的可對環境造成嚴重污染的四乙基鉛。

5）環境保護
離子交換樹脂已應用在許多非常受關注的環境保護問題上。目前，許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質，這些可用樹脂進行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子，回收電影製片廢液里的有用物質等。

6）濕法冶金及其他
離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。

其他補充：
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。

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。

⑦ 陽離子交換樹脂聚苯乙烯-二乙烯苯(PSt-DVB)多孔磺化微球因其化學穩定性好,適用的pH范圍寬,得到的多孔結構

說得對。

⑧ 氫型陽離子樹脂，用磺化交聯的苯乙烯-二乙烯基共聚物為填充劑的色譜柱應該怎麼維護保養、貯存

保存在純水裡面就行，保養也一樣，臟了用水低流速沖。
最好的方式是聯系生產廠家！