離子交換樹脂原理即是離子交換樹把溶液中的鹽分脫離出來的過程:
離子交換樹脂內作用環境中的容水溶液中,含有的金屬陽離子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基團,在水中易生成H+離子)上的H+ 進行離子交換,使得溶液中的陽離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的H+交換到水中,(即為陽離子交換樹脂原理)。
水溶液中的陰離子(Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亞胺基(—NH2)等鹼性基團,在水中易生成OH-離子)上的OH-進行交換,水中陰離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的OH-交換到水中,(即為陰離子交換樹脂原理)。而H+與OH-相結合生成水,從而達到脫鹽的目的。
2. 樹脂鹽屬於什麼
樹脂鹽是由樹脂與葯物結合而形成的穩定結合物,它已被廣泛的應用於葯物制劑中。在應用的過程中,已經證明這種樹脂是一種安全、有效的葯用輔料,目前在全球很多葯物產品中都得到應用。
負載尼古丁
尼古丁附載在Amberlite IRP64制備成尼古丁Polacrilex(USP)是樹脂作為葯用輔料應用最為典型的例子。尼古丁樹脂鹽是目前在各個國家銷售的尼古丁口香糖中的主要成分。
矯味劑
由於葯物的樹脂鹽在水中是不溶解的,因此應用樹脂鹽避免了葯物本身的味道問題。因此樹脂鹽對於掩蓋葯物的不舒服味道是一種非常好選擇。只要葯物在唾液中的釋放速度足夠慢(通常是這樣),採用樹脂鹽技術會應用得很好。同樣也可以應用到液體制劑(懸浮劑)和口溶葯片等制劑。樹脂鹽技術之所以適用於液體制劑是因為樹脂鹽具有熱力學穩定性,因此葯物泄露到溶液中的現象是不會發生的。目前在市場上銷售的產品有很多應用樹脂鹽的例子,包括雷尼替丁(甲硝基胍)和液體制劑帕羅西汀等。
片劑崩解劑
許多葯物都被製成了片劑以便於口服,葯物的有效性依賴於片劑在腸胃溶液中的崩解速度。Amberlite IRP88是一種有效的片劑崩解劑,由於它在溶液中具有較大的溶脹度。當片劑遇到溶液時,片劑孔道內顆粒之間水的張力是比較低的,而由於Amberlite IRP88的存在,這種力得到加強,從而使片劑的崩解速度加快。
葯物製成片劑受到許多因素的影響:
吸水性:由於本身的親水性,Amberlite IRP88葯用輔料能夠很快的吸水。
粘合性:片劑的崩解必須克服顆粒之間的粘連,然後葯物得到釋放。像羧甲基纖維素鈉和藻酸鹽類崩解劑,由於本身具有粘性,對於克服顆粒之間的粘連是無效的。由於Amberlite IRP88葯用輔料本身沒有粘性,因此在大多數片劑中可以有效的促使葯物釋放。
片劑的硬度:對於片劑這是一個非常重要的因素,只有片劑具有足夠的硬度才能避免在包裝和運輸中發生破碎。但增加制備片劑時的壓力,通常會使葯物的崩解速度減慢。而通過加入2%的Amberlite IRP88葯用輔料就可以獲得滿意的結果。
緩控釋制劑
葯物從樹脂鹽上得到釋放依賴於很多因素。在多數情況下,葯物的釋放速率是足夠慢的,在幾個小時內得到延遲或控制釋放。通過包衣進行進一步的修飾可以獲得限制的釋放,或定點控制釋放。應用這種技術典型的例子有右美沙芬(右加呋喃)(包衣)、雙氯酚酸、尼古丁等。
這種技術另一個優勢是不需要葯品本身是一種結晶狀態。樹脂鹽是與樹脂本身性質差不多的粉末,因此可以在各種傳統的劑型中得到應用。
葯物的穩定劑
一些葯物的穩定性受到環境的影響,如濕氣、光、pH等, 因此制備這些葯物必須採取各種措施。克服這種影響的一個辦法是將葯物制備成樹脂鹽。
VB12是葯物在存儲過程發生變化的一個典型例子。將VB12負載到Amberlite IRP64上可以使VB12的存儲期達到兩年以上。這種樹脂鹽在胃中也是非常穩定的,同時還提高了生物利用度。
許多樹脂鹽的制備主要目的不是提高葯物的穩定性,這只是由樹脂鹽帶來的額外的優點。例如尼古丁Polacrilex, 主要是為了控制尼古丁在咀嚼膠中釋放速度,同時它在空氣和光亮條件下的穩定性要比純的尼古丁油要高很多。
防止潮解
潮解是固體的固有性質,如果吸附了足夠多的水,固體本身會溶解在吸附的水裡。這是一個非常難解決的問題,而不是一個普通的問題,需要特殊的設備、在乾燥季節里嚴格時間限制等。然而,採用樹脂鹽技術,潮解的葯物不會溶解,可以利用通常的設備將葯物用常用的包裝形式進行包裝。
改善溶解性
目前應用的許多葯物由於溶解速度慢或低的溶解度從而具有很差的溶解性。而利用樹脂鹽離子化後的難溶性葯物比純的葯物具有更快的釋放速度。
多重功能
上述介紹的各種功能不是互相排斥,或單獨起作用的。
一個明顯的例子是尼古丁咀嚼膠。制備尼古丁咀嚼膠的最主要的目的是延遲尼古丁的釋放,可以使尼古丁持續釋放10-20分鍾。同時樹脂鹽也提高了尼古丁的穩定性,從而使其能夠更方便的在制劑中應用,並減少了毒性固體的應用。另一個例子是止咳劑Delsym, 應用樹脂鹽/包衣是為得到延遲釋放的混懸劑,但同時樹脂鹽也提供了很好矯味作用。最後提出的一個例子是VB12,利用樹脂鹽的技術既穩定VB12,同時也提高了VB12的生物利用度。
3. 樹脂處理水原理
軟水裝置工作原理是利用離子交換技術,通過樹脂上的功能離子與水中的鈣、鎂離子進行交換,從而吸附水中多餘的鈣、鎂離子,達到去除水垢的目的。
全自動軟水裝置中裝有軟化樹脂,這種人造的離子交換樹脂上有軟性礦物質鈉,可以與溶解在水中的鈣、鎂等硬性礦物質發生離子交換反應,而鈉離子不會以水垢的形式堆積在物體表面上,所以對與它接觸的物體危害很小。樹脂是一種多孔不可溶性交換材料。
在軟水裝置中裝有千百萬顆微細的塑料球,所有小球都含有許多吸收正離子的負電荷交換位置。當樹脂處在新生狀態時,這些電荷交換位置被帶正電荷的鈉離子占據。樹脂優先結合帶較強電荷的陽離子,鈣和鎂離子的電荷比鈉離子強,當含有鈣、鎂離子的水經過樹脂貯槽時,鈣、鎂離子與樹脂小珠接觸,從交換位置上取代鈉離子。經過離子交換後,鈣、鎂離子就被吸附在軟水機內的樹脂上,流出的水就變軟了。最後,所有樹脂都吸附滿鈣、鎂離子後,就不能再進行工作了,而需要再生處理。
軟水處理設備樹脂的再生是用氯化鈉和水的稀溶液進行的。在再生過程中,首先停止軟化水機的工作水流,從鹽水槽引出的鹽水與另外的稀釋水流混合,稀鹽水溶液流經樹脂,與附有鈣、鎂離子的樹脂接觸。盡管鈣和鎂離子帶有的電比鈉離子強,但濃鹽溶液含有千百萬個較弱電荷的鈉離子,有取代數目較少的鈣和鎂離子的能力。這樣,當鈣、鎂離子被取代交換後,樹脂就再生了,便為下一次軟化工作做好了准備。如此循環往復。
4. 離子交換樹脂的原理
離子交換樹脂是由空間網狀結構骨架(即母體)與附屬在骨架上的許多活性內基團所構成的容不溶性高分子化合物。活性基團遇水電離,分成二部分:(1)固定部分,仍與骨架牢固結合,不能自由移動,構成固定離子;(2)活動部分,能在一定空間內自由移動,並與其周圍溶液中的其他同性離子進行交換反應,稱為可交換離子或反離子。以強酸性陽離子交換樹脂為例,可寫成R-SO3-H+,其中R代表樹脂母體即網狀結構部分,-SO3- 代表活性基團的固定離子,H+為活性基團的可交換離子。有時更簡單地寫成R-H+。離子交換通過不溶性的電解質(樹脂)與溶液中的另一種電解質進行化學反應。這一反應可以是中和反應、中性鹽分解或復分解反應。譬如中和反應:
R-H+ + NaOH= RNa+H2O 利用這個反應可以去除水的鹼度。
5. 樹脂軟化水的原理!謝謝
離子交換樹脂對溶液中的不同離子有不同的親和力,對它們的吸附有選擇性。各種離子受樹脂交換吸附作用的強弱程度有一般的規律,但不同的樹脂可能略有差異。主要規律如下:
(1) 對陽離子的吸附
高價離子通常被優先吸附,而低價離子的吸附較弱。在同價的同類離子中,直徑較大的離子的被吸附較強。一些陽離子被吸附的順序如下:
Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+
(2) 對陰離子的吸附
強鹼性陰離子樹脂對無機酸根的吸附的一般順序為:
SO42-> NO3- > Cl- > HCO3- > OH-
弱鹼性陰離子樹脂對陰離子的吸附的一般順序如下:
OH-> 檸檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- >草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- >醋酸根- > HCO3-
(3) 對有色物的吸附
糖液脫色常使用強鹼性陰離子樹脂,它對擬黑色素(還原糖與氨基酸反應產物)和還原糖的鹼性分解產物的吸附較強,而對焦糖色素的吸附較弱。這被認為是由於前兩者通常帶負電,而焦糖的電荷很弱。
通常,交聯度高的樹脂對離子的選擇性較強,大孔結構樹脂的選擇性小於凝膠型樹脂。這種選擇性在稀溶液中較大,在濃溶液中較小。
6. 為什麼軟水機要加鹽,它和樹脂對水的凈化原理是什麼
當含有硬度的原水通過交換器的樹脂層時,水中的鈣、鎂離子被樹脂吸附回,同時釋放出鈉離子,這樣交換答器內流出的水就是去掉了硬度離子的軟化水,當樹脂吸附鈣、鎂離子達到一定的飽和度後,出水的硬度增大,此時軟水器會按照預定的程序自動進行失效樹脂的再生工作,利用較高濃度的氯化鈉溶液(鹽水)通過樹脂,使失效的樹脂重新恢復至鈉型樹脂。
7. 求解:3M軟水機里的樹脂工作原理到底是什麼啊
所有家用軟水機的樹脂工作原理都是一樣的,離子交換原理,這是一個動態的化學反回應過程,當水以一定答流速擊穿樹脂層,樹脂中的鈉離子就會把水中的鈣鎂離子置換出來,時間久了,樹脂中的鈣鎂離子就多了,再做個相反的化學反應,就是用飽和鹽水(氯化鈉溶液)以同樣的方式和樹脂發生化學反應就可以了。
8. 求工廠中用工業鹽和樹脂軟化水的原理
就是利用鹽析法,讓樹脂里吸附的其他離子析出。
9. 超純水用的樹脂工作原理和再生原理誰知道
將陽、陰離子交換樹脂放在同一個交換床,並在運行前混合均勻。混床就是由很多陽、陰離專子交換屬樹脂組合成的多級式復床。在混床中,陽、陰樹脂是相互混合均勻的,所以陽、陰離子交換反應幾乎是同時進行的。或者說水的陽離子交換和陰離子交換是多次交換進行的。即經H型陽離子交換所產生的H+和經OH型離子交換所產生的OH一不能積累起來,會立即生成離解度很低的水。這樣就基本上消除了反離子的影響,離子交換反應可以進行得很徹底,所以混床的出水質量很高。
10. 樹脂軟化鹽水活化法做出的軟水能洗車嗎,會有鹽殘留水中,會腐蝕車漆嗎。有點不懂,望高手解圍。清楚些。...
軟化水工作原來理是通過樹脂自官能團上的Na+離子交換水中的Ca2+、Mg2+離子,從而達到軟化水的效果。用軟化水洗車效果很好。陽樹脂在使用前是用鹽進行再生的,再生完畢後必須用清水淋洗至出水清澈為止,可放心使用