强阴离子交换与弱阴离子交换的区别
离子交换树脂的种类:
1.强酸性阳离子交换树脂
通常用于水软化和脱矿质应用。强酸性阳离子树脂是一种相对安全且成本有效的方法,用于去除水垢和硬度,例如钙和镁,因为它们可以用浓盐溶液如氯化钠盐水再生。当用氢气循环与硫酸或盐酸(HCl)作为再生剂时,强酸性阳离子树脂对脱矿质也非常有效。
2.弱酸性阳离子交换树脂
是脱碱应用的经济有效的选择,其中给水具有高比例的硬度与碱度。弱酸性阳离子树脂通过除去二价阳离子(例如钙)并根据工艺条件用氢/钠代替它来实现这一点。根据工艺需要,可以在离子交换过程之后进行脱气和pH调节。弱酸性阳离子树脂也是高盐度流软化的理想选择。
3.强碱阴离子交换树脂
有多种类型,必须对其特性进行称重,以确定最适合特定应用的树脂。离子交换树脂有利于二氧化硅的去除,特别是对于游离无机酸(FMA)含量低的物流。强碱阴离子交换树脂的其他优异用途包括去除铀。强碱阴离子交换树脂对于去除硝酸盐(NO 3)也是有效的,但如果进料水含有高浓度的硫酸盐,则过量的再生循环可能会影响效率。最后,强碱阴离子交换树脂能够与卤素结合。
4.弱碱阴离子交换树脂
对于不需要除去二氧化碳(CO 2)和/或二氧化硅(SiO 2)的去离子应用是有效的。弱碱阴离子交换树脂对酸吸收也有效,因为它们可以中和强无机酸。
5.螯合树脂
最常见的特种树脂类型,用于选择性去除某些金属,盐水软化和其他物质。特殊树脂官能团根据手头的应用而广泛变化,并且可包括硫醇,亚氨基二乙酸或氨基膦酸等。螯合树脂广泛用于稀释溶液中的金属浓缩和去除,例如钴(Co 2+)和汞(Hg 2+)。
6.抛光混床树脂
混合床单元由于流含量的波动而更容易受到树脂结垢和较差的系统功能的影响,因此通常在其他处理工艺的后端使用,使用抛光混床树脂制备纯水/超纯水。
2. 离子交换树脂的吸附选择
离子交换树脂的吸附交换原理:
树脂本身的离子一般是回低价离子,所以树脂在与水接触时,根据树答脂的吸附选择性,会将水中的高价离子吸附,将低价离子释放,而这些被释放的低价离子会与水中的其他离子结合,成为无害的物质,而在实际使用的过程中,经常都是将树脂转化为其他的离子形式进行使用,比如一般阳离子交换树脂会转化为钠型树脂再进行使用,从而达到软化水的目的。
离子交换树脂的吸附顺序:
1、离子交换树脂对阳离子的吸附顺序:
Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+
2、强碱性阴离子交换树脂对阴离子的吸附顺序:
SO42- > NO3- > Cl- > HCO3- > OH-
3、弱碱性阴离子交换树脂对阴离子的吸附顺序:
OH- > 柠檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- >草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- >醋酸根- > HCO3-
3. 强碱性阴离子交换树脂上怎么会有弱碱性离子
强碱性是因为季铵盐(氢氧化铵),氢氧根完全电离,而伯胺、仲胺、叔胺形成的交换基团因为氢氧根不能完全电离,故为弱碱。
弱碱性阴树脂主要用于水处理行业,比如原水含较高有机物,使用强碱阴树脂容易中毒的工况中,会选用大孔弱碱阴树脂置前,后跟强碱阴树脂。
弱碱阴树脂也普遍用于食品发酵行业,比如淀粉糖行业,淀粉水解板框过滤,通过活性炭脱色处理后,溶液中含有灰分和有机色素,需要采用离交设备进行脱灰脱色处理,一般为阳床+弱阴床+阳床+弱阴床,或阳+弱阴+弱阴等工艺,也会在最后跟上一个小阳柱调节PH值,这个时候弱阴树脂主要是去除溶液中的强酸根阴离子(比如硫酸根离子、氯根离子),同时最主要的是对溶液进行脱色处理,因为弱阴树脂对有机色素的吸附与洗脱能力都很不错,而强阴树脂虽然对有机色素吸附能力好,但很难洗脱,并容易导致葡萄糖异构化。
但是现在大部分国内离子交换树脂生产企业,受迫于环保和生产成本的压力,都普遍采用了新工艺生产弱碱阴树脂,这类新工艺弱碱树脂在使用中,物化性能表现不佳,弱碱阴树脂一直是争光的王牌产品,不管是生产工艺的可靠性,还是应用研究的先进性,几十年来一直稳居国内第一,并且在多种工况应用中,也完全达到并超过国外品牌同类产品。所以很负责任的给您推荐一下,这个产品您可以毫无疑问的选择争光。
借此问题回答之际,呼吁国内离子交换树脂生产企业同行,将企业发展眼光放长远一些,尤其是个别企业(在此不方便一一点名),不要为了眼前的蝇头小利,生产那些偷工减料的产品,市场用户终究是会渐渐明白性价比的,国家也不会允许你们将三废如此偷排放的,因为你们的子孙后代终究还是需要这个地球,需要这份空气,需要一些干净的水源。
还有也顺便敬告广大用户,控制采购成本是需要专业技术为基础的,一味的打压供应商产品价格,您就不怕搬了石头砸自己的脚?买的终究没有卖的精,你那些所谓的节约降低采购成本,是否用专业数据统计过,您的使用成本?离子交换树脂最大的特点就是可以重复使用,如果在重复使用中,制水量不足,再生频率变高,酸碱耗水耗以及人工成本是否一一统计了?
最后呼吁国家废除现有招投标制度,因为现有的招投标法,已经严重被滥用,集体拍板也就是集体承担责任,其实也意味着没有人会去承担责任。国内市场持续十多年的低价恶性竞争,所谓的层层审批制度,这类制度成为了大众创新万众创业的拦路虎绊脚石,因为一些创新技术是需要终端市场去尝试的,其中必然存在失败的概率,而现如今,反腐让您怠工,招投标让您不愿去学习研究技术,长久如此下去,您的不进步,让我失去了为您提供服务的同时,也丧失了国内整个实体经济的良性有效持续发展的机会。
4. 离子交换树脂按作用和用途可分为哪几种
1、强酸性阳离子交换树脂
强酸性阳离子交换树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性,树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子,这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。
强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。
树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用,如强酸性阳离子交换树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。
2、弱酸性阳离子交换树脂
弱酸性阳离子交换树脂含弱酸性基团,如羧基-COOH,能在水中离解出H+而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如R-COO-(R为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。
弱酸性阳离子交换树脂离解性较弱,在低pH下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5-14)起作用,这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。
3、强碱性阴离子交换树脂
强碱性阴离子交换树脂含有强碱性基团,如季胺基(亦称四级胺基)-NR3OH(R为碳氢基团),能在水中离解出OH-而呈强碱性,这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。
强碱性阴离子交换树脂的离解性很强,在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。
4、弱碱性阴离子交换树脂
弱碱性阴离子交换树脂含有弱碱性基团,如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2,它们在水中能离解出OH-而呈弱碱性,这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。
弱碱性阴离子交换树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附,只能在中性或酸性条件(如pH1-9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH进行再生。
5. 常用的离子交换树脂类型有哪些
离子交换树脂的基本性能
1、强酸性阳离子树脂
这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。
树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。
2、弱酸性阳离子树脂
这类树脂含弱酸性基团,如羧基-COOH,能在水中离解出H+而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如R-COO-(R为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱,在低pH下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。
3、强碱性阴离子树脂
这类树脂含有强碱性基团,如季胺基(亦称四级胺基)-NR3OH(R为碳氢基团),能在水中离解出OH-而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。
这种树脂的离解性很强,在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。
4、弱碱性阴离子树脂
这类树脂含有弱碱性基团,如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2,它们在水中能离解出OH-而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性条件(如pH1~9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH进行再生。
5、离子树脂的转型
以上是树脂的四种基本类型。在实际使用上,常将这些树脂转变为其他离子型式运行,以适应各种需要。例如常将强酸性阳离子树脂与NaCl作用,转变为钠型树脂再使用。工作时钠型树脂放出Na+与溶液中的Ca2+、Mg2+等阳离子交换吸附,除去这些离子。反应时没有放出H+,可避免溶液pH下降和由此产生的副作用(如蔗糖转化和设备腐蚀等)。这种树脂以钠型运行使用后,可用盐水再生(不用强酸)。又如阴离子树脂可转变为氯型再使用,工作时放出Cl-而吸附交换其他阴离子,它的再生只需用食盐水溶液。氯型树脂也可转变为碳酸氢型(HCO3-)运行。强酸性树脂及强碱性树脂在转变为钠型和氯型后,就不再具有强酸性及强碱性,但它们仍然有这些树脂的其他典型性能,如离解性强和工作的pH范围宽广等。
6. 强阴离子交换色谱怎样改善分离度
原理: 离子交换色谱(ion exchange chromatography,IEC)以离子交换树脂作为固定相,树脂上具有固定离子基团及内可交换的离子基团。容当流动相带着组分电离生成的离子通过固定相时,组分离子与树脂上可交换的离子基团进行可逆变换。
7. 离子交换树脂有哪几种
离子交换树脂的基本类型
1、强酸性阳离子树脂
这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。
树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。
2、弱酸性阳离子树脂
这类树脂含弱酸性基团,如羧基-COOH,能在水中离解出H+而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如R-COO-(R为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱,在低pH下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。
3、强碱性阴离子树脂
这类树脂含有强碱性基团,如季胺基(亦称四级胺基)-NR3OH(R为碳氢基团),能在水中离解出OH-而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。
这种树脂的离解性很强,在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。
4、弱碱性阴离子树脂
这类树脂含有弱碱性基团,如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2,它们在水中能离解出OH-而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性条件(如pH1~9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH进行再生。
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8. 如何制备强酸型阳离子交换树脂和强碱型阴离子交换树脂
不是一定要混合起来.
制取去离子水的工艺有:单床、复床、混合床等几种.
单床:就是回用一个阳离答子柱或是阴离子柱,只能制取除去阳离子或阴离子的水;
复床:阳柱——阴柱;可以制得去离子水;
混合床:阳柱——阴柱——混合柱,制得的去离子水纯度高于复床,可制得高纯水,一般用于要求比较高的工业生产或科研上.
9. 强碱性阴离子交换树脂有哪些
强碱性阴离子交换树脂按骨架分为“苯乙烯系”和“丙烯酸系”两种,按类型分为“凝胶型”和“大孔型”。按不同粒度范围又分别用于固定床,浮动床,混床等床型中。
凝胶型产品大致为201×4(16000元),201×7(17000元),202(23000元,为凝胶型Ⅱ型强 碱阴树脂),213(30000元,丙烯酸系凝胶型强碱阴树脂)。
大孔型产品大致为D201(23000元),D202(24000元,为大孔型Ⅱ型强碱阴树脂)。
201×4一般用于生化药物分离,放射性元素提炼,也普遍用于钨钼分离、黄金吸附等行业。
201×7一般用于纯水制备,抗菌素的分离提纯,201×7MB与001×7MB配套用于混床中。
202一般用于含盐量较高的水源,用于纯水制备,一般在国内西北地区广泛采用。
213一般用于原水中有机物含量较高的纯水制备中,工作交换容量高,抗有机物能力强。
D201一般用于纯水制备,废水处理,重金属处理回收,湿法冶金等领域
D202一般于含盐量较高的水源,用于纯水制备,一般在国内西北地区广泛采用。
由于你问的问题太过于笼统,限于篇幅有限,简单介绍以上内容。其实还有很多强碱性阴树脂分别用于很多特种行业,离子交换法在未来各行业中的应用将会取得很大进展,目前国内离子交换树脂普遍应用于水工业当中,一些高端市场(比如军工,电子,医药,生化,食品饮料等行业)因受应用领域的知识匮乏一直被国外树脂生产企业霸占。个人一直有个愿望,并也一直在不懈的努力中,希望在未来5年的时间内,国内树脂企业能大面积涉足这些区域,从而保证国内高端市场真正属于国产(不单单指树脂哦,也包括这个高端产业链的成品)。
10. 为什么除硅必须用强碱性阴离子交换树脂
Si+2OH--+H2O=SiO32-+2H2↑
SiO2+2OH-=SiO32-+H2O
不论是硅还是二氧化硅,都能与强碱反应生成阴离子:硅酸根离子,再利用阴离子交换树脂除去硅酸根离子。