金屬離子吸附樹脂
『壹』 螯合樹脂吸附重金屬的原理及其優勢是什麼
螯合樹脂的功能基團上的原子和金屬離子發生配位反應,產生配位共價鍵,形成結專構穩屬定的螯合物,和離子交換樹脂的原理不同,離子交換樹脂是用靜電作用和金屬離子結合。因此螯合樹脂與金屬離子的結合更穩定,特異性選擇更好,應用也更加廣泛。
一般來講,螯合樹脂的優勢體現在處理精度更高,吸附量大,可以低濃度廢水進行深度處理且濃縮比高。
『貳』 離子交換樹脂吸附的原理
離子交換樹脂是一類具有離子交換功能的高分子材料。在溶液中它能將本身的離子與溶液中的同號離子進行交換。按交換基團性質的不同,離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩類。
陽離子交換樹脂大都含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基團,其中的氫離子能與溶液中的金屬離子或其他陽離子進行交換。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物經磺化處理得到強酸性陽離子交換樹脂,其結構式可簡單表示為R—SO3H,式中R代表樹脂母體,其交換原理為 2R—SO3H+Ca2+——(R—SO3)2Ca+2H+
這也是硬水軟化的原理。
陰離子交換樹脂含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亞胺基(—NH2)等鹼性基團。它們在水中能生成OH-離子,可與各種陰離子起交換作用,其交換原理為
R—N(CH3)3OH+Cl- ——R—N(CH3)3Cl+OH-
由於離子交換作用是可逆的,因此用過的離子交換樹脂一般用適當濃度的無機酸或鹼進行洗滌,可恢復到原狀態而重復使用,這一過程稱為再生。陽離子交換樹脂可用稀鹽酸、稀硫酸等溶液淋洗;陰離子交換樹脂可用氫氧化鈉等溶液處理,進行再生。
離子交換樹脂的用途很廣,主要用於分離和提純。例如用於硬水軟化和製取去離子水、回收工業廢水中的金屬、分離稀有金屬和貴金屬、分離和提純抗生素等。
『叄』 螯合樹脂吸附金屬離子的原理是什麼
晚上好,金屬離子在水溶液中解離出來都是陽離子比較多,鰲合樹脂是相反的陰回離子可以做簡單電荷相吸答來錨固類似水處理常見的聚丙烯醯胺。一些樹脂為了增強吸附力還對酸性做了改良多出諸如有機膦酸部分來增強對某些重金屬離子的絡合作用。不過這些樹脂品種並不是所有離子均可良好吸收像是鈉和鉀離子等鹼金屬就比較差。
『肆』 吸附陽離子金屬的離子交換樹脂用什麼型號的
洗脫!
用再生溶液緩慢流過交換柱,讓其反應,將吸附的陽離子替換出來,版然後在下層收集洗脫液。權
不過一般來說,用交換柱來純化收集只能定性,要定量的話,太考操作了。
ps,一般用H+或者Na+、K+溶液作為陽離子交換樹脂的洗脫液(再生液),具體用什麼溶液還須看樹脂的具體類型和參數。
『伍』 樹脂對 重金屬的去除作用是離子交換和吸附作用兩者的區別是什麼
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。
廣泛的應用於水處理領域。
『陸』 樹脂吸附金屬離子有優先性,但是當吸附了其他離子後,我通入過量的優先離子能否置換出來
可以置換,但會有殘留,殘留量與兩種離子的性質有關。
離子交換的工作原理正是通過這種置換進行工作的。
『柒』 離子交換樹脂的吸附選擇
離子交換樹脂的吸附交換原理:
樹脂本身的離子一般是回低價離子,所以樹脂在與水接觸時,根據樹答脂的吸附選擇性,會將水中的高價離子吸附,將低價離子釋放,而這些被釋放的低價離子會與水中的其他離子結合,成為無害的物質,而在實際使用的過程中,經常都是將樹脂轉化為其他的離子形式進行使用,比如一般陽離子交換樹脂會轉化為鈉型樹脂再進行使用,從而達到軟化水的目的。
離子交換樹脂的吸附順序:
1、離子交換樹脂對陽離子的吸附順序:
Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+
2、強鹼性陰離子交換樹脂對陰離子的吸附順序:
SO42- > NO3- > Cl- > HCO3- > OH-
3、弱鹼性陰離子交換樹脂對陰離子的吸附順序:
OH- > 檸檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- >草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- >醋酸根- > HCO3-
『捌』 離子交換樹脂和吸附樹脂使用中應該注意那些問題
樹脂使用時的注意事項:
1.樹脂在使用的過程中,要防止與金屬、油污、有機分子回微生物、強氧化劑等接觸,否則答可能會造成樹脂的離子交換能力下降,嚴重的話可能會導致樹脂失去效果。
2.當樹脂需要更換時,廢舊樹脂不能隨便處理,要將樹脂裝入容器中,交給專業單位進行處理,防止污染環境。
3.在一定的條件下,氧化性試劑(如硝酸)會侵蝕有機的離子交換樹脂。這種影響可能小到只會導致輕微的樹脂降解,大到會導致劇烈的放熱反應(如爆炸)。在使用強氧化劑之前,要先向技術人員或者有經驗的人員咨詢。
4. 樹脂內含有反應溶劑、還沒有參加反應的物質和一些低分子量的聚合物,還有一些雜質,在使用的時候,一些雜質就會一起流入水裡,在一開始就污染了水質,所以新樹脂在使用之前要進行預處理。
5.樹脂最好不要用手直接接觸,防止引起皮膚過敏,如果直接用手接觸,需要用清水清洗干凈,萬一誤食,應立即到醫院處理。
『玖』 為什麼在酸性條件下,樹脂對金屬離子不吸附
酸性條件下,金屬復一般呈陽離制子,正價態
首先確認你使用的樹脂類型,是否為陽離子交換樹脂或螯合樹脂,基本上也只有這兩類樹脂才有交換吸附金屬離子的能力,若使用了陰離子交換樹脂或大孔吸附樹脂,那就根本不可能吸附金屬離子的。
其次,可調整下物料的PH值,再重新嘗試。
『拾』 什麼叫離子交換樹脂的選擇性與什麼因素有關
什麼是離子交換樹脂的選擇性?
離子交換樹脂的選擇性是指離子交換樹脂能吸專附的金屬屬離子,污水中有很多金屬離子而離子交樹脂不可能可以把所有的金屬離子都吸咐干凈的,有一些金屬離子樹脂對它的吸附能力是比較弱的而有一些則比較強,也就是說離子交換樹脂只能針對性的吸附某一些金屬離子,這就是離子交換樹脂的選擇性。
離子交換樹脂的選擇性怎樣?
離子交換反應和其他化學反應一樣,完全服從質量作用定律。離子交換親和力,也就是離子交換樹脂對水中金屬離子的吸附能力。離子交換樹脂對離子的吸附能力與離子半徑大小和離子所帶的電荷數有關。離子交換樹脂的吸附能力與金屬離子的電荷數、價態和金屬離子的半徑成正比。
離子交換樹脂的選擇性:
經過實驗證明,低濃度、常溫下,離子交換樹脂對不同離子的吸附能力順序有下列規律。
陽離子交換樹脂對金屬離子的吸附順序是:
Fe3+>Al3+>Pb2+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+。
強鹼性陰離子樹脂對陰離子的吸附順序是:
SO42->NO3->CI->HCO3->OH-。
弱鹼性陰離子樹脂對陰離子的吸附順序是:
OH->檸檬酸根3->SO42->酒石酸根2->草酸根2->PO43->NO2->Cl->醋酸根-
>HCO3-。