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離子交換樹(shù)脂是一種高分子化合物,多數(shù)用于水處理過(guò)程中.
離子交換樹(shù)脂的選擇性
水中的各種離子在和離子交換樹(shù)脂進(jìn)行交換時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的能力是不一樣的,很容易被置換下來(lái)的離子卻有可能難以被樹(shù)脂吸附,然而很難被置換下來(lái)的離子卻又有可能很容易的被樹(shù)脂吸附,這種性能即被稱作為離子交換樹(shù)脂的選擇性.
影響離子交換樹(shù)脂選擇性的三大因素
一.
離子被離子交換樹(shù)脂吸附的容易與否,取決于離子所帶電荷的多少.離子帶的電荷越少,越不容易被吸附.舉例來(lái)說(shuō),一價(jià)離子和二價(jià)離子相比較,一價(jià)電子不易被吸附,而二價(jià)離子則相對(duì)容易被吸附.
二.當(dāng)離子所帶電荷量相同時(shí),比較容易被吸附的是原子序較大的離子,而原子序較小的離子則相對(duì)不容易被吸附.
三.溶液的稀釋情況一樣可以影響樹(shù)脂的吸附.濃溶液同稀溶液相比較而言,濃溶液則使得原本不易被吸附的低價(jià)離子相對(duì)的容易被樹(shù)脂所吸附.
離子交換樹(shù)脂的選擇性,對(duì)于分析和判斷化學(xué)水處理過(guò)程是很重要的.羅門(mén)哈斯公司是專業(yè)生產(chǎn)樹(shù)脂的企業(yè),在樹(shù)脂產(chǎn)品領(lǐng)域具有非常領(lǐng)1先的科技.
各類離子交換樹(shù)脂的再生方法
再生劑的種類應(yīng)根據(jù)樹(shù)脂的離子類型來(lái)選用,并適當(dāng)?shù)剡x擇價(jià)格較低的酸、堿或鹽。
1、大孔吸附樹(shù)脂簡(jiǎn)單再生的方法是用不同濃度的溶劑按極性從大到小剃度洗脫,再用2~3BV的稀酸、稀堿溶液浸泡洗脫,水洗至PH值中性即可使用。
2、鈉型強(qiáng)酸性陽(yáng)樹(shù)脂可用10%NaCl 溶液再生,用藥量為其交換容量的2倍 (用NaCl量為117g/ l 樹(shù)脂);氫型強(qiáng)酸性樹(shù)脂用強(qiáng)酸再生,用硫酸時(shí)要防止被樹(shù)脂吸附的鈣與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣沉淀物。為此,宜先通入1~2%的稀硫酸再生。
3、氯型強(qiáng)堿性樹(shù)脂,主要以NaCl 溶液來(lái)再生,但加入少量堿有助于將樹(shù)脂吸附的色素和有機(jī)物溶解洗出,故通常使用含10%NaCl 0.2%NaOH 的堿鹽液再生,常規(guī)用量為每升樹(shù)脂用150~200g NaCl ,及3~4g NaOH。它又有“總交換容量”、“工作交換容量”和“再生交換容量”等三種表示方式。OH型強(qiáng)堿陰樹(shù)脂則用4%NaOH溶液再生。
4、一些脫色樹(shù)脂 (特別是弱堿性樹(shù)脂) 宜在微酸性下工作。此時(shí)可通入稀鹽酸,使樹(shù)脂 pH值下降至6左右,再用水正洗,反洗各一次。
離子交換樹(shù)脂在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用
近年來(lái),離子交換技術(shù)發(fā)展很快,在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越普遍。如有機(jī)發(fā)酵中,用離子交換樹(shù)脂法提取檸檬酸(用701樹(shù)脂吸附,732樹(shù)脂轉(zhuǎn)型,再用脫色樹(shù)脂脫色與除雜);酶制劑生產(chǎn)中,用離子交換樹(shù)脂濃縮,提取葡萄糖與氧化酶,淀粉酶等;氨基酸,淀粉酶生產(chǎn)中,用以提取谷氨酸,賴氨酸等,提取、分離、 純化、分析各種核苷酸等;酶法生產(chǎn)葡萄糖中,除去金屬離子與脫色;釀造上,用樹(shù)脂進(jìn)行酒精脫臭,用湘中732樹(shù)脂脫水制造無(wú)水酒精,用樹(shù)脂除去酒中金屬離子,以提高啤酒葡萄酒的穩(wěn)定性等;用離子交換樹(shù)脂凈化工藝用水等。若冬季沒(méi)有防凍設(shè)施時(shí),可將樹(shù)脂儲(chǔ)存在食1鹽水中,食1鹽水的濃度據(jù)氣溫而定。
離子交換樹(shù)脂的發(fā)展
離子交換技術(shù)有相當(dāng)長(zhǎng)的歷史,某些天然物質(zhì)如泡沸石和用煤經(jīng)過(guò)磺化制得的磺化煤都可用作離子交換劑。但是,隨著現(xiàn)代有機(jī)合成工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展,研究制成了許多種性能優(yōu)良的離子交換樹(shù)脂,并開(kāi)發(fā)了多種新的應(yīng)用方法,離子交換技術(shù)迅速發(fā)展,在許多行業(yè)特別是高新科技產(chǎn)業(yè)和科研領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。清除水中或其他溶液中的金屬以及其他雜質(zhì)離子…起到凈化的作用…一般用在各類化學(xué)或生物實(shí)驗(yàn)中去離子水的制備。近年國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的樹(shù)脂品種達(dá)數(shù)百種,年產(chǎn)量數(shù)十萬(wàn)噸。 在工業(yè)應(yīng)用中,離子交換樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn)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(fù)再生使用,工作壽命長(zhǎng),運(yùn)行費(fèi)用較低(雖然一次投入費(fèi)用較大)。以離子交換樹(shù)脂為基礎(chǔ)的多種新技術(shù),如色譜分離法、離子排斥法、電滲析法等,各具獨(dú)特的功能,可以進(jìn)行各種特殊的工作,是其他方法難以做到的。離子交換技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用還在迅速發(fā)展之中。 離子交換樹(shù)脂的應(yīng)用,是近年國(guó)內(nèi)外制糖工業(yè)的一個(gè)重點(diǎn)研究課題,是糖業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。膜分離技術(shù)在糖業(yè)的應(yīng)用也受到廣泛的研究。 離子交換樹(shù)脂都是用有機(jī)合成方法制成。 離子交換樹(shù)脂的品種很多,因化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)不同而具有不同的功能和特性,適應(yīng)于不同的用途。應(yīng)用樹(shù)脂要根據(jù)工藝要求和物料的性質(zhì)選用適當(dāng)?shù)念愋秃推贩N。