离子交换树脂的磺化工艺

① 钠型离子交换剂磺化煤（NaR）可使硬水的Ca2+、Mg2+通过离子交换而软化．现代海水的淡化方法是使海水（含N

A．若使海水先通过ROH树脂，溶液中会有较多的OH^-，这样使海水中的Mg²⁺转化为Mg（OH）₂沉淀，造成堵塞而使海水淡化失败．所以A为氢型离子交换树脂（HR），B为羟型离子交换树脂（ROH），故A正确；
B．A为氢型离子交换树脂（HR），B为羟型离子交换树脂（ROH），故B错误；
C．阳离子交换树脂是阳离子与氢离子的交换，故C正确；
D．阴阳离子都能与氢氧根和氢离子发生交换，pH不变，故D正确．
故选B．

② 离子交换树脂是危险废物吗

不是。离子交换树脂是带有官能团（有交换离子的活性基团）、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架（或基因）名称、基本名称组成。

孔隙结构分凝胶型和大孔型两种，凡具有物理孔结构的称大孔型树脂，在全名称前加“大孔”。分类属酸性的应在名称前加“阳”，分类属碱性的，在名称前加“阴”。如：大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。

(2)离子交换树脂的磺化工艺扩展阅读：

离子交换树脂的组成：

离子交换树脂的基体，制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸（酯）两大类，它们分别与交联剂二乙烯苯产生聚合反应，形成具有长分子主链及交联横链的网络骨架结构的聚合物。苯乙烯系树脂是先使用的，丙烯酸系树脂则用得较后。这两类树脂的吸附性能都很好，但有不同特点。

丙烯酸系树脂能交换吸附大多数离子型色素，脱色容量大，而且吸附物较易洗脱，便于再生，在糖厂中可用作主要的脱色树脂。苯乙烯系树脂擅长吸附芳香族物质，善于吸附糖汁中的多酚类色素（包括带负电的或不带电的）；

但在再生时较难洗脱。因此，糖液先用丙烯酸树脂进行粗脱色，再用苯乙烯树脂进行精脱色，可充分发挥两者的长处。

③ 钠型离子交换剂磺化煤（NaR）可使硬水中的钙、镁离子通过离子交换而软化．海水的一种淡化方法是使海水（

A．若使海水先通过ROH树脂，溶液中会有较多的OH^-，这样使海水中的Mg²⁺转化为Mg（OH）₂沉淀，造成堵塞而使海水淡化失败．所以A为氢型离子交换树脂（HR），B为羟型离子交换树脂（ROH），故A正确；
B．A为氢型离子交换树脂（HR），B为羟型离子交换树脂（ROH），故B错误；
C．阳离子交换树脂是阳离子与氢离子的交换，故C正确；
D．阴离子交换树脂是阴离子与氢氧根离子的交换，故D正确．
故选B．

④ 磺化煤（表达式为NaR）是一种钠离子型离子交换剂，它能与硬水中的Ca2+、Mg2+交换而将其除去，从而使水软

?解：要使海水淡化，必须借助离子交换树脂的作用除去海水中的Na⁺，Ca²⁺，Mg²⁺及Cl^-等，由题内目所给信息可容知，HR为阳离子交换树脂，可交换Na⁺，Ca²⁺，Mg²⁺；ROH为阴离子交换树脂，可交换Cl^-．其交换反应为：HR+Na⁺═NaR+H⁺，2HR+Ca²⁺（Mg²⁺）═CaR₂（MgR₂）+2H⁺，ROH+Cl^-═RCl+OH^-先通过HR树脂，可除去Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺，而此时海水呈酸性，再通过ROH树脂，可除去Cl^-等阴离子，且恰好酸碱中和，从而达到海水淡化的目的；若相反通过，则会导致通过ROH交换下来的OH^-与海水中的Mg²⁺反应生成Mg（OH）₂沉淀，造成交换柱堵塞，使海水淡化失败，
（1）通过以上分析知，A柱为HR、B柱为ROH，故答案为：HR；ROH；
（2）通过以上分析知，若先通过ROH，溶液中会生成较多的OH^-，使Mg²⁺转化为Mg（OH）₂沉淀，造成交换柱堵塞而使海水淡化失败，所以先通入HR后通过ROH，故答案为：若先通过ROH，溶液中会生成较多的OH^-，使Mg²⁺转化为Mg（OH）₂沉淀，造成交换柱堵塞而使海水淡化失败．

⑤ 硬水软化的蒸馏装置

目的：了解硬水软化的基本原理；学习硬水软化的方法。
用品：烧杯、玻棒、滴管、酒精灯、铁架台。氢氧化钙、盐酸、石灰石、澄清石灰水、蒸馏水、肥皂液、碳酸钠、磷酸三钠、磺化煤、离子交换柱。
原理：溶有较多量Ca2+和Mg2+的水称为硬水，根据所含盐类的不同，硬水又分为暂时硬水（含有HCO3-）和永久硬水（含有SO42-、Cl-）。1升水里含有10毫克氧化钙（或相当于10毫克氧化钙）称为1度（1°）。氧化镁1毫克折算成1.4毫克氧化钙。硬度大于30°的是最硬水。暂时硬水经过煮沸以后，碳酸氢盐分解生成不溶性的碳酸盐。生成的碳酸镁会发生水解反应，生成更难溶的氢氧化镁。硬度可降至 8°以下，但仍在3°～4°以上。
药剂软化法和离子交换法是硬水软化的主要方法。药剂软化法常用的药剂有石灰、纯碱或磷酸三钠等。通过反应可生成CaCO3、Mg（OH）2、Mg3（PO4）2、Ca3（PO4）2等几乎不溶于水的物质，使 Ca2+、Mg2+除去。离子交换法是用离子交换剂软化水的一种现代方法。离子交换剂有天然或人造沸石、磺化煤和离子交换树脂等。磺化煤是用烟煤、褐煤经发烟硫酸或浓硫酸处理后的一种黑色颗粒状物质。当硬水通过磺化煤时，硬水里的Ca2+和 Mg2+会跟磺化煤的 Na+起离子交换作用，从而使硬水软化。磺化煤的 Na+耗毕，可用 8～10％食盐溶液再生，恢复软化硬水的功能。离子交换树脂是一种高分子聚合物，由固定的树脂本体和带有活性离子的交换基团两部分所组成。阳离子交换树脂和阴离子交换树脂可分别用盐酸（2摩/升）和氢氧化钠（8％）溶液再生。
操作：
1.制备暂时硬水 称取2克氢氧化钙固体，放入盛有100毫升蒸馏水的烧杯里，搅拌使之溶解，然后通入二氧化碳气体。开始时因生成白色的碳酸钙沉淀而使溶液浑浊，继续通入二氧化碳，直至溶液重新达到透明，过滤后就得到含有碳酸氢钙的暂时硬水（硬度约为60°）。直接往澄清的石灰水里通入二氧化碳也可制备暂时硬水。
2.制备永久硬水 将2克硫酸钙固体，放入20O毫水蒸馏水里，搅拌使之溶解，然后过滤除去不溶部分，则得到含有硫酸钙的永久硬水（硬度约为90°）。
3.制备肥皂液 用10克肥皂片溶解于 100毫升80％酒精溶液中，静置几天后倾出上层澄清的肥皂液，装入试剂瓶里备用。
4.水的硬度 在三支试管里分别加入5毫升蒸馏水、5毫升暂时硬水和5毫升永久硬水，然后用滴管往试管里滴入肥皂溶液，边滴边记数边振荡试管，第一支试管内液体表面最先出现稳定的泡沫，后两支试管因盛有的硬水内分别含有碳酸氢钙和硫酸钙，须待其中的钙离子完全与肥皂（主要成分是硬脂酸钠）反应生成沉淀（硬脂酸钙）后，才出现定形的泡沫。从滴数的多少可比较它们的硬度。
5.暂时硬水的软化 在两支试管里各加入5毫升暂时硬水，将其中的一支放在酒精灯上加热，使溶液煮沸几分钟，冷却。然后往两支试管里滴加肥皂溶液，振荡，观察试管内出现稳定泡沫的先后，并以产生稳定泡沫所需肥皂溶液的滴数之差，来比较其硬度。
6.药剂软化法软化硬水 在两支试管里分别加入5毫升暂时硬水和5毫升永久硬水，再加入0.1克碳酸钠或磷酸三钠，振荡。同样以肥皂溶液检验经软化处理后水的硬度。并以所用肥皂溶液的滴数来比较药剂处理前（已有记录）、后水的硬度变化。
7.离子交换法软化硬水 将离子交换柱（Φ50×500毫米的玻璃管）固定在铁架台上。柱内装有离子交换剂（磺化煤或732型阳离子交换树脂，事先在蒸馏水中浸泡24小时），柱的下方放一只小烧杯。
从高位瓶中将硬水从交换柱上方流入柱内，使硬水慢慢地流经离子交换剂。待柱内充满水后，手捏交换柱下端乳胶管中的玻璃珠，缓缓放水至小烧杯里。取5毫升经离子交换剂处理过的水，用肥皂溶液检验其硬度，并与未处理的硬水作比较。注意事项：离子交换柱内装入的离子交换剂体积以3/4为宜。硬水流入柱内时要缓慢，充满水后柱内应不留有气泡。

⑥ 离子交换树脂的原理及应用是什么

原理
离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基团。一般情况下，常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子。当水中的钙镁离子含量高时，离子交换树脂可以释放出钠离子，功能基团与钙镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量降低，水的硬度下降。硬水就变为软水，这是软化水设备的工作过程。
当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后，树脂的软化能力下降，可以用氯化钠溶液流过树脂，此时溶液中的钠离子含量高，功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就恢复了交换能力，这个过程叫作“再生”。
由于实际工作的需要， 软化水设备的标准工作流程主要包括：工作(有时叫做产水，下同)、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快冲洗五个过程。不同软化水设备的所有工序非常接近，只是由于实际工艺的不同或控制的需要，可能会有一些附加的流程。任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来的(其中，全自动软化水设备会增加盐水重注过程)。

反洗：工作一段时间后的设备，会在树脂上部拦截很多由原水带来的污物，把这些污物除去后，离子交换树脂才能完全曝露出来，再生的效果才能得到保证。反洗过程就是水从树脂的底部洗入，从顶部流出，这样可以把顶部拦截下来的污物冲走。这个过程一般需要5-15分钟左右。

吸盐(再生)：即将盐水注入树脂罐体的过程，传统设备是采用盐泵将盐水注入，全自动的设备是采用专用的内置喷射器将盐水吸入(只要进水有一定的压力即可)。在实际工作过程中，盐水以较慢的速度流过树脂的再生效果比单纯用盐水浸泡树脂的效果好，所以软化水设备都是采用盐水慢速流过树脂的方法再生，这个过程一般需要30分钟左右，实际时间受用盐量的影响。

慢冲洗(置换)：在用盐水流过树脂以后，用原水以同样的流速慢慢将树脂中的盐全部冲洗干净的过程叫慢冲洗，由于这个冲洗过程中仍有大量的功能基团上的钙镁离子被钠离子交换，根据实际经验，这个过程中是再生的主要过程，所以很多人将这个过程称作置换。这个过程一般与吸盐的时间相同，即30分钟左右。

快冲洗：为了将残留的盐彻底冲洗干净，要采用与实际工作接近的流速，用原水对树脂进行冲洗，这个过程的最后出水应为达标的软水。一般情况下，快冲洗过程为5-15分钟。
应用
1）水处理
水处理领域离子交换树脂的需求量很大，约占离子交换树脂产量的90%，用于水中的各种阴阳离子的去除。目前，离子交换树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上，其次是原子能、半导体、电子工业等。

2）食品工业
离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。例如：高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后，再经水解反应，产生葡萄糖与果糖，而后经离子交换处理，可以生成高果糖浆。离子交换树脂在食品工业中的消耗量仅次于水处理。

3）制药行业
制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。链霉素的开发成功即是突出的例子。近年还在中药提成等方面有所研究。

4）合成化学和石油化学工业
在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱，同样可进行上述反应，且优点更多。如树脂可反复使用，产品容易分离，反应器不会被腐蚀，不污染环境，反应容易控制等。
甲基叔丁基醚（MTBE）的制备，就是用大孔型离子交换树脂作催化剂，由异丁烯与甲醇反应而成，代替了原有的可对环境造成严重污染的四乙基铅。

5）环境保护
离子交换树脂已应用在许多非常受关注的环境保护问题上。目前，许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质，这些可用树脂进行回收使用。如去除电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。

6）湿法冶金及其他
离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。

其他补充：
离子交换技术有相当长的历史，某些天然物质如泡沸石和用煤经过磺化制得的磺化煤都可用作离子交换剂。但是，随着现代有机合成工业技术的迅速发展，研究制成了许多种性能优良的离子交换树脂，并开发了多种新的应用方法，离子交换技术迅速发展，在许多行业特别是高新科技产业和科研领域中广泛应用。近年国内外生产的树脂品种达数百种，年产量数十万吨。
在工业应用中，离子交换树脂的优点主要是处理能力大，脱色范围广，脱色容量高，能除去各种不同的离子，可以反复再生使用，工作寿命长，运行费用较低(虽然一次投入费用较大)。以离子交换树脂为基础的多种新技术，如色谱分离法、离子排斥法、电渗析法等，各具独特的功能，可以进行各种特殊的工作，是其他方法难以做到的。离子交换技术的开发和应用还在迅速发展之中。
离子交换树脂的应用，是近年国内外制糖工业的一个重点研究课题，是糖业现代化的重要标志。膜分离技术在糖业的应用也受到广泛的研究。

离子交换树脂都是用有机合成方法制成。常用的原料为苯乙烯或丙烯酸(酯)，通过聚合反应生成具有三维空间立体网络结构的骨架，再在骨架上导入不同类型的化学活性基团(通常为酸性或碱性基团)而制成。
离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。大多数制成颗粒状，也有一些制成纤维状或粉状。树脂颗粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 范围内，大部分在0.4～0.6mm之间。它们有较高的机械强度(坚牢性)，化学性质也很稳定，在正常情况下有较长的使用寿命。
离子交换树脂中含有一种(或几种)化学活性基团，它即是交换官能团，在水溶液中能离解出某些阳离子(如H+或Na+)或阴离子(如OH－或Cl－)，同时吸附溶液中原来存有的其他阳离子或阴离子。即树脂中的离子与溶液中的离子互相交换，从而将溶液中的离子分离出来。

离子交换树脂的品种很多，因化学组成和结构不同而具有不同的功能和特性，适应于不同的用途。应用树脂要根据工艺要求和物料的性质选用适当的类型和品种。

⑦ 阳离子交换树脂聚苯乙烯-二乙烯苯(PSt-DVB)多孔磺化微球因其化学稳定性好,适用的pH范围宽,得到的多孔结构

说得对。

⑧ 氢型阳离子树脂，用磺化交联的苯乙烯-二乙烯基共聚物为填充剂的色谱柱应该怎么维护保养、贮存

保存在纯水里面就行，保养也一样，脏了用水低流速冲。
最好的方式是联系生产厂家！