⑴ 為什麼要加入交聯劑使之成為網狀結構
天然橡膠是線性結構強度和韌性差,用S和橡膠作用,使橡膠硫化結構由鏈狀變成了網狀,讓其具有較高的強度、韌性和化學穩定性;高吸水性樹脂時也要加入交聯劑,以得到具有網狀結構的樹脂,使其既有吸水性而又不溶於水,耐擠壓,
故答案為:硫化劑的作用是打開順式聚1,3-丁二烯的雙鍵,以-S-S-鍵將順丁橡膠的線型結構連接為網狀結構,得到既有彈性又有強度的橡膠. 高吸水性樹脂加交聯劑的目的是變線型結構為體型結構,使其既有吸水性而又不溶於水,耐擠壓.
⑵ 離子交換樹脂和吸附樹脂什麼關系吸附樹脂可以吸附氣體嗎
吸附樹脂與離子交換樹脂骨架可以是相同的,比如可以均為苯乙烯系、丙烯酸內系等等,容不同點是吸附樹脂一般比表面積較大,通過疏水作用等發揮效用,其吸附目標物時沒有什麼物質被釋放到環境中;離子交換樹脂比表面積從十幾到幾百不等,但均有強極性的功能基團,吸附離子型物質,且會有等電荷量的離子被交換下來進入到溶液中。
⑶ 吸水樹脂是什麼東西
吸水樹脂復是一種功能型制高分子材料。它具有吸收比自身重幾百到幾千倍水的高吸水功能,並且保水性能優良,一旦吸水膨脹成為水凝膠時,即使加壓也很難把水分離出來。
吸水樹脂帶有大量的親水基團,以其高吸液能力、高吸液速度和高保液能力,廣泛應用於生理衛生用品,如婦女衛生巾、紙尿褲、成人多功能護理墊、吸水紙、寵物墊等。
在電子工業中,高吸水聚合物還可用作濕度感測器、水分測量感測器及漏水檢測器等。高吸水聚合物可作為重金屬離子吸附劑及吸油材料等。
⑷ 在草甘膦和氯化鈉廢水中,如何提取草甘膦溶液
有機膦農葯廢水一般需要預處理
含磷廢水預處理技術調研
有機磷農葯生產廠家,其生產後的廢水具有成分復雜,進水水質不穩定,廢水的COD值高,有機磷含量高,有些產品的廢水還含有其中間體及水解產物,毒性,可生化性差,含鹽量高等特點。據統計,農一廠三氯硫磷車間含亞磷酸的廢水年產生量約為86400t/a,農四廠三氯化磷車間產生含磷廢水約82500t/a,目前這些廢水基本未經過有效的回收或預處理而直接進入污水處理廠。另外,由於受產品結構影響,有機磷農葯所佔比例相當大,幾乎所有廢水中均含有有機磷或者無機磷,因此,含磷廢水的預處理是解決環保問題的重中之重。為解決這一問題,我們有針對性的收集了相關的技術資料,這些資料所提及的預處理方案概括起來可以分為生化法、化學法和物理法。
用生化法處理廢水具有運行成本低、操作管理簡單等特點,但佔地大,一次性投資高,且由於微生物對營養物質、pH值、含鹽量、溫度等條件有一定的要求,難以適應農葯廢水水質變化大、成分復雜、毒性高、難降解的特點,且對色度和COD的去除率低,因此,生化法比較適合作為農葯生產廢水的深度處理。污水處理廠現有生化裝置無法滿足公司現在滿負荷的農葯生產廢水,迫切需要對廢水進行預處理。
一、預處理方法
1、化學法
①混凝沉澱法
混凝沉澱法作為一種經濟的廢水預處理被廣泛採用。它的機理是,在帶有負電荷的中間體水溶液中,加入帶有金屬離子(陽離子型)的絮凝劑和陽離子型的助凝劑,通過電荷的中和作用,雙電層被壓縮,絮凝劑進一步與農葯及中間體反應,形成穩定的絮凝體沉澱下來。
在眾多的混凝劑中,Ca(OH)2和PAC配合使用的混凝效果最好,COD去除率一般在20%-30%。
②水解法
水解法一般用來處理含有硫代磷酸酯和磷酸酯的農葯廢水,包括酸性水解和鹼性水解。鹼性水解常用的鹼是液鹼和石灰乳,但鹼解法處理有機磷農葯廢水往往不完全;在酸性條件下,廢水中的硫代磷酸酯水解成二烷基磷酸,再進一步水解成正磷酸和硫化氫,之後加石灰乳生成硫氫酸鈣和磷酸鈣,一般情況下,廢水與酸混合加熱攪拌加熱兩小時,COD去除率達可達30%-40%,在加大量酸的情況下即使在常壓下可將COD去除率達到70%,如果增加大氣壓和提高溫度,可以使有機磷無機化達到90%。但對於我國無論是財力還是技術上運行該法都有相當大的難度。
③催化氧化法
根據氧化劑的不同,可分為濕式氧化法、Fenton試劑氧化法、臭氧氧化法、二氧化氯氧化法和光催化氧化法。
濕式氧化法
濕式氧化法是將農葯廢水在高溫高壓的條件下不斷通入空氣或氧氣,使有毒有機物轉化分解成無毒物質。其中的有機磷轉化為無機磷,此法與生化處理混用可使有機磷去除率達到95%。但由於該法須在高溫高壓下進行,對設備和安全提出了很高的要求,這在一定程度上影響了它在工業上的應用。
二氧化氯氧化法
二氧化氯是一種新型的高效的氧化劑,性質極不穩定,遇水極易分解,能生成多種氧化劑,這些氧化劑組合在一起產生多種氧化能力極強的自由基,,它能激發有機環上的不活潑氫,通過脫氫反應生成自由基,成為進一步氧化的誘發劑,直至完全氧化為無機物,其氧化能力是次氯酸的9倍多,可使COD的去除率達到86%,是一種經濟實用的農葯預處理方法。ClO2催化氧化法應用於處理毒死蜱等有機磷農葯廢水時,最佳工藝條件為:pH值為6~7, ClO2投加量為0?5 g/L,停留時間為60 min, CODCr去除為97?8%,色度去除率為99?7%。
④微電解法
微電解法原理是碳鐵合金的鑄鐵浸入水中,便構成無數個Fe-C微原電池,純鐵為陽極,炭化鐵為陰極。在酸性溶液中,陰極反應產生的氫與廢水中許多物質發生還原反應,破壞廢水中污染物的結構,使其易被吸附或絮凝沉澱;陽極鐵被氧化成為二價鐵或三價鐵,在鹼性條件下生成Fe(OH)2、Fe(OH)3絮凝沉澱,具有很強的吸附能力,能吸附水中的懸浮物,使廢水凈化。微電解法可使農葯廢水中的COD、色度、氨氮和有機磷去除率分別達到76%、80%、55%、82%。微電解法可以有效的去除農葯廢水中的有機物,提高廢水的可生化性,是一種可行的預處理方法。
2、 物理法
物理法包括萃取法和吸附法,與以上提到的生化法和化學法不同的是,這兩種方法在治理廢水的同時, 能較好的回收廢水中的有用物質,實現環境效益和經濟效益的統一。
①萃取法
萃取法是利用溶劑從廢水中提取、分離和富集有用物質的分離技術。
現在較先進的一種方法是液膜萃取法,利用液膜萃取技術對苯唑醇和乙基氯化物生產廢水進行處理,COD去除率達到90%,可生化性有0.02上升為0.34,可生化性大大提高。
②吸附法
活性炭吸附
活性炭吸附使農葯廢水的COD的平均去除率50%-55%,有機磷去除率可達到90%。活性炭吸附這樣是不易脫附、再生困難,工業上主要用高溫再生,但損耗較大,吸附能力下降,且易產生腐蝕性氣體,使用壽命短,影響了它在工業上的推廣應用。
樹脂吸附
吸附樹脂是內部呈交聯網狀結構的高分子球狀體,具有可選擇性的孔結構和表面化學結構,通過分子間的非共價鍵力,樹脂可從廢水中吸附有機溶質,並可方便的洗脫再生,從而可實現廢水中有機物的富集、分離和回收。
相對於萃取法和活性炭吸附,樹脂吸附適用范圍寬,廢水濃度可大可小,都可用此法處理,且在非水體系中也可運用;吸附效率高,脫附再生容易,使用壽命長;工藝合理,操作簡單;能耗低,無需高溫高壓,固液容易分離;在水體中不會引入新的污染物,易實現工業化。
二、分析和結論
綜合考慮資料文獻中提及的各種處理方案,二氧化氯氧化法,液膜萃取法,樹脂吸附法都具有一定的可行性。其中液膜萃取法是一種較為先進的分離技術,從廢水中提取、分離、富集有用物質,區別於常規的溶劑萃取方式,具有高效,原料消耗低等特點。可有效的去除COD,提高可生化系數,並可萃取回收部分有用物質。二氧化氯氧化法主要是通過氧化使有機物變成無機物,達到去除COD的目的,但這樣也破壞了可回收的有用物質,有一定的弊端。樹脂吸附法可能在投入成本上會比較大,可以進一步的了解論證。
三.實施計劃及建議
上面提及的液膜萃取法、樹脂吸附法、二氧化氯氧化法等都需進一步的與相關單位聯系合作,並考慮引進相關的技術設備。該工作的重點放在「液膜萃取」這一日益普及的先進技術上。另外,我們還應積極的與污水處理廠溝通,了解其在含磷廢水處理方面的具體情況,以便進一步的確定方案,有針對性的解決重點問題。
⑸ 功能高分子材料的主要材料
復合型導電高分子材料是以有機高分子材料為基體,加入一定數量的導電物質(如炭黑、石墨、碳纖維、金屬粉、金屬纖維、金屬氧化物等)組合而成。該類材料兼有高分子材料的易加工特性和金屬的導電性。與金屬相比較,導電性復合材料具有加工性好、工藝簡單、耐腐蝕、電阻率可調范圍大、價格低等優點。
與金屬和半導體相比較,導電高分子的電學性能具有如下特點: 通過控制摻雜度,導電高分子的室溫電導率可在絕緣體-半導體-金屬態范圍內變化。目前最高的室溫電導率可達105S/cm,它可與銅的電導率相比,而重量僅為銅的1/12; 導電高分子可拉伸取向。沿拉伸方向電導率隨拉伸度而增加,而垂直拉伸方向的電導率基本不變,呈現強的電導各向異性; 盡管導電高分子的室溫電導率可達金屬態,但它的電導率-溫度依賴性不呈現金屬特性,而服從半導體特性; 導電高分子的載流子既不同於金屬的自由電子,也不同於半導體的電子或空穴,而是用孤子、極化子和雙極化子概念描述。 應用主要有電磁波屏蔽、電子元件(二極體、晶體管、場效應晶體管等)、微波吸收材料、隱身材料等。 (1)反滲透膜
反滲透膜主要是不對稱膜、復合膜和中空纖維膜。不對稱膜的表面活性層上的微孔很小(約2nm),大孔支撐層為海綿狀結構;復合膜由超薄膜和多孔支撐層等組成。超薄膜很薄,只有0.4mm,有利於降低流動阻力,提高透水速率;中空纖維反滲透膜的直徑極小,壁厚與直徑之比比較大,因而不需支持就能承受較高的外壓。
反滲透膜的材料主要有醋酸纖維素、聚醯胺、聚苯並咪唑、磺化聚苯醚等。醋酸纖維素膜透水量大,脫鹽率高,價格便宜,應用普遍。芳香聚醯胺膜具有優越的機械強度,化學性能穩定,耐壓實,能在pH值4-10的范圍內使用。聚苯並咪唑反滲透膜則能耐高溫,吸水性好,適用於在較高溫度下的作業。反滲透裝置已成功地應用於海水脫鹽,並達到飲用級的質量。海水淡化的原理是利用只允許溶劑透過,不允許溶質透過的半透膜,將海水與淡水分隔開的。用RO(Reverse Osmosis )進行海水淡化時,因其含鹽量較高,除特殊高脫鹽率膜以外,一般均須採用二級RO淡化。但是海水脫鹽成本較高,主要用於特別缺水的中東產油國,例如2012年統計數據世界最大的海水淡化廠就位於沙烏地阿拉伯。
(2)超濾膜
超濾膜是指具有從1-20nm細孔的多孔質膜,它幾乎可以完全將含於溶液中的病毒、高分子膠體等微粒子截留分離。超濾膜的分離性能就是用它所截留物質的分子量大小來定義的。超濾膜分離技術主要用於分離溶液中的大分子、膠體微粒。通過膜的篩分作用將溶液中大於膜孔的大分子溶質截留,是溶質分子與小分子溶劑分離的膜過程 。
(3)微濾膜
微濾膜是指孔徑范圍為0.01-10μm的多孔質分離膜,它可以把細菌、膠體以及氣溶膠等微小粒子從流體中比較徹底地分離除去。流體中含有粒子的濃度不同,微濾膜的使用方式也不同。當濃度較低時,常常使用一次性濾膜;當濃度較高時,需要選擇可以反復使用的膜。
(4)氣體分離膜
氣體分離中常用的高分子膜,是非對稱的或復合膜,其膜表層為緻密高分子層,即非多孔高分子膜。這種膜材料需要具有優良的滲透性。
(5)催化膜
在膜反應器中,利用膜的載體功能將催化劑固定在膜的表面或膜內來制備催化膜。有些膜材料本身就具有催化活性。在反應涉及加氫、脫氫、氧化以及與氧的生成有關的體系時,則常採用金屬膜、固體電解質膜,這些膜具有選擇性透過氫和氧的能力。 隔膜催化技術有效性的主要特徵是生產率和選擇率。生產率是由通過隔膜以及隔膜表面上反應物和生成物的分離率來決定的。 吸附性高分子材料主要是指那些對某些特定離子或分子有選擇性親和作用的高分子材料,從外觀形態上看,主要有微孔型、大孔型、米花型和大網狀樹脂幾種。吸附樹脂的吸附性不僅受到結構和形態等內在因素的影響,還與使用環境關系密切:溫度因素,樹脂周圍的介質.
(1)吸水性高分子
高吸水性樹脂的研究始於60年代,世界上最早開發的一種高吸水性樹脂是澱粉-丙烯氰接枝共聚水解產物,即在澱粉上接枝丙烯腈然後水解而成。
通常情況下,纖維素類高吸水性樹脂的吸水能力比澱粉類樹脂低,但是吸水速度快是其特點之一,在一些特殊情況下卻是澱粉類樹脂所不能取代的。
高吸水性樹脂的結構特徵: 分子中具有強親水性基團,如羥基、羧基,能夠與水分子形成氫鍵; 樹脂具有交聯結構; 聚合物內部具有較高的離子濃度; 聚合物具有較高的分子量 (2)吸油性高分子
高吸油性樹脂是一種新型的功能高分子材料,對於不同種類的油,少則可吸自重的幾倍,多則近百倍,吸油量大、吸油速度快且保油能力強,在工業的廢液處理以及環境保護方面具有廣泛的用途。另外可作橡膠改性劑、油霧過濾材料、芳香劑和殺蟲劑的基材、紙張添加劑等。
高吸油性樹脂的結構特徵:高分子之間形成一種三維的交聯網狀結構,材料內部具有一定微孔結構。由於分子內親油基的鏈段和油分子的溶劑化作用,高吸油性樹脂發生膨潤。基於交聯的存在,該樹脂不溶於油中。由此可見,交聯度和親油性基團與高吸油性樹脂的性能有密切關系。
(3)其他高分子吸附劑
聚丙烯醯胺分類聚丙烯醯胺產品簡介:聚丙烯醯胺(PAM)為水溶性高分子聚合物,不溶於大多數有機溶劑,具有良好的絮凝性,可以降低液體之間的磨擦阻力,按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽離子和兩性型四種類型。 陰離子聚丙烯醯胺(APAM)產品描述:陰離子聚丙烯醯胺(APAM)外觀為白色粉粒,分子量從600萬到2500萬水溶解性好,能以任意比例溶解於水且不溶於有機溶劑。有效的PH值范圍為7到14,在中性鹼性介質中呈高聚合物電解質的特性,與鹽類電解質敏感,與高價金屬離子能交聯成不溶性凝膠體。
工業廢水處理:對於懸浮顆粒,較出、濃度高、粒子帶陽電荷,水的PH值為中性或鹼性的污水,鋼鐵廠廢水,電鍍廠廢水,冶金廢水,洗煤廢水等污水處理,效果最好。飲用水處理:我國很多自來水廠的水源來自江河,泥沙及礦物質含量高,比較渾濁,雖經過沉澱過濾,仍不能達到要求,需要投加絮凝劑,投加量是無機絮凝劑的1/50,但效果是無機絮凝劑的幾倍,對於有機物污染嚴重的江河水可採用無機絮凝劑和陽離子聚丙烯醯胺配合使用效果更好。陰離子聚丙烯醯胺,使澱粉微粒絮凝沉澱,然後將沉澱物經壓濾機壓濾變成餅狀,可作飼料,酒精廠的酒精也可採用陰離子聚丙烯醯胺脫水,壓濾進行回收。用於河水泥漿沉降。用於造紙干強劑。
用於造紙助劑、助率劑。在造紙前泵口式儲漿池中加入微量PAM-LB-3陰離子聚丙烯醯胺可使水中填料與細小纖維在網上存留提高20-30%。每噸可節約紙漿20-30kg。
舉例:在洗煤過程中產生大量廢水,直接排放污染環境,必須沉清後循環利用,回收水中煤泥,也很有價值,但靠自然沉降,費時費力,同時水也不清。
另外,陰離子聚丙烯醯胺在制香行業的應用也越來越受歡迎,陰離子聚丙烯醯胺產品特點:具溶解性好,粘度高,韌性強,易燃無(少)煙、燃燒無異味、無毒等特點;產品性能穩定,避免了其它植物膠粉和普通澱粉因產地、時間不同,粘結質量參差不齊,在香業生產時需要反復調試配方,以免造成產品質量不穩定的現象;香製品外表光潔平整、成型好、不易破碎;尤其是其冷水可糊化性,無需煮糊,將物料直接混和均勻、加水攪拌既可生產,而且加水混合後的物料較長時間放置也不會有物料干硬無法使用的現象發生,有效地節約了能源和方便了生產操作。
使用效果:使用本產品做成的香坯(香製品)外觀平整、無斷裂、無霉斑,抗折力強,產品成色好、烘曬後不褪色,燃點時間足,可燃性好,過鐵齒盤不「斷頭」熄火,有利於蚊香有效成份的揮散率的提高及可減少成品在烘乾過程中的損失,同時,可大大減輕工人的勞動強度、提高工作效率。此外,本品對環境無污染,可滿足綠色環保方面對產品的要求。
經濟效益:使用本產品可減少原料成本5—12%,節約能耗20—30%。 陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)產品特性:陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)外觀為白色粉粒,離子度從20%到55%水溶解性好,能以任意比例溶解於水且不溶於有機溶劑。呈高聚合物電解質的特性,適用於帶陰電荷及富含有機物的廢水處理。適用於染色、造紙、食品、建築、冶金、選礦、煤粉、油田、水產加工與發酵等行業有機膠體含量較高的廢水處理,特別適用於城市污水、城市污泥、造紙污泥及其它工業污泥的脫水處理。
用途 用於污泥脫水根據污泥性質可選用本產品的相應型號,可有效在污泥進入壓濾之前進行污泥脫水,脫水時,產生絮團大,不粘濾布,壓濾時不散,流泥餅較厚,脫水效率高,泥餅含水率在80%以下。 用於生活污水和有機廢水的處理,本產品在配性或鹼性介質中均呈現陽電性,這樣對污水中懸浮顆粒帶陰電荷的污水進行絮凝沉澱,澄清很有效。如生產糧食酒精廢水,造紙廢水,城市污水處理廠的廢水,啤酒廢水,味精廠廢水,製糖廢水,有機含量高 廢水、飼料廢水,紡織印染廢水等,用陽離子聚丙烯醯胺要比用陰離子、非離子聚丙烯醯胺或無機鹽類效果要高數倍或數十倍,因為這類廢水普遍帶陰電荷。 用於以江河水作水源的自來水的處理絮凝劑,用量少,效果好,成本低,特別是和無機絮凝劑復合使用效果更好,它將成為治長江、黃河及其它流域的自來水廠的高效絮凝劑。 造紙用增強劑及其它助劑。提高填料、顏料等存留率、紙張的強度。 用於油田經學助劑,如粘土防膨劑,油田酸化用稠化劑。 用於紡織上漿劑、漿液性能穩定、落漿少、織物斷頭率低、布面光潔。 包裝與貯存
本品無毒,注意防潮、防雨,避免陽光曝曬。 貯存期:2年,25kg紙袋(內襯塑料袋外為貼塑牛皮紙袋)。
丙烯醯胺單體生產技術
丙烯醯胺單體的生產時以丙烯腈為原料,在催化劑作用下水合生成丙烯醯胺單體的粗產品,經閃蒸、精製後得精丙烯醯胺單體,此單體即為聚丙烯醯胺的生產原料。
丙烯腈+(水催化劑/水) →合 →丙烯醯胺粗品→閃蒸→精製→精丙烯醯胺
按催化劑的發展歷史來分,單體技術已經歷了三代:
第一代為硫酸催化水合技術,此技術的缺點是丙烯腈轉化率低,丙烯醯胺產品收率低、副產品低,給精製帶來很大負擔,此外由於催化劑硫酸的強腐蝕性,使設備造價高,增加了生產成本;
第二代為二元或三元骨架銅催化生產技術,該技術的缺點是在最終產品中引入了影響聚合的金屬銅離子,從而增加了後處理精製的成本;第三代為微生物腈水合酶催化生產技術,此技術反應條件溫和,常溫常壓下進行,具有高選擇性、高收率和高活性的特點,丙烯腈的轉化率可達到100%,反應完全,無副產物和雜志,
產品丙烯醯胺中不含金屬銅離子,不需進行離子交換來出去生產過程中所產生的銅離子,簡化了工藝流程,此外,氣相色譜分析表明丙烯醯胺產品中幾乎不含游離的丙烯腈,具有高純性,特別適合制備超高相對分子質量的聚丙烯醯胺及食品工業所需的無毒聚丙烯醯胺。
⑹ 制備橡膠和吸水性樹脂都要加入交聯劑形成網狀結構,目的是否相同
不同,橡膠主要是為了讓它更牢固。其內部是沒有空隙的。因為網比一排繩子靠在一起更牢固。而吸水性樹脂則是讓其內部結構存在許多空隙便於儲存水。
⑺ 吸附樹脂和離子交換樹脂有區別嗎,是一樣的嗎
吸附樹脂和離子交換樹脂有區別嗎,是一樣的嗎?
1.
離子交換樹脂出三部分組成:一是網狀結構的高分子骨架.二是連接在骨架上的功能基團,三是和功能基帶相反電荷的可交換離子。三者互為依存、統一於每粒離子交換的珠體之中。離於交換樹脂作為商品,它在運輸、貯藏和使用時往往部含一定量的水份,因此水分子充滿於每粒離子交換樹脂的骨架、功能基和反離子之間。
2.
採用常規的懸浮聚合方法,可製得凝膠型的離子交換樹脂,產品一般是透明的、無孔的,樹脂吸水後樹脂相內產生微孔。採用制孔技術可製得大孔型離子交換樹脂,它不同於凝膠樹脂,不論大孔樹脂是處於干態或濕態、收縮或溶脹,都存在著比凝膠型樹脂更多、更大的孔道,比表面也就更大,有利於離子的遷移擴散,提高交換速率和工作效率
3.
與離子交換樹脂相比較,吸附樹脂的組成中不存在功能基及功能基的反離子,它類似於不含功能基及功能基反離子的大孔樹脂,在製造時往往投入更多的交聯劑和更嚴格地選用致孔劑,以合成具有更大比表而積的不同孔徑、不同孔容和不同比表面積的吸附樹脂。
4.
根據所帶的功能基的特性,離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂和其它樹脂。帶有酸性功能基、並能與陽離子進行交換的稱為陽離子交換樹脂,帶有鹼性功能基並能與陰離子進行交換的稱為陰離子交換樹脂。基於功能基上酸、鹼有強弱之分,離子交換樹脂又可細分為強酸性(一SO,H)、中強酸(一PO(OH))及弱酸性(—COOH)、強鹼(一N+R,Cl)、弱鹼性(一NH,,—NRH,-NR)離子交換樹脂。在強鹼性離子交換樹脂中將含有[(N+(CH2)C1)]的樹脂叫強鹼I型樹脂,含有[(N+(CH3)2(CH,CH,0HD]的樹脂叫強鹼Ⅱ型樹脂。帶有鰲合基、氧化還原基、陽陰兩性基的樹脂;分別稱為鰲合樹脂、氧化還原樹脂和兩性樹脂。上述樹脂通常都用酸、鹼、鹽再生,而弱酸弱鹼的兩性樹脂可用熱水再生,故弱酸弱鹼的兩性樹脂又稱熱再生樹脂.
5.
吸附樹脂可以大體上分為非極性吸附劑、中極性和強極性吸附劑三大類。非極性吸附樹脂是偶極矩很小的單體聚合製得並不帶任何功能基的吸附樹脂。苯乙烯——二乙烯苯體系的吸附劑是非極性吸附樹脂的代表。這類非極性吸附樹脂的孔表面的疏水性很強,最適於從極性溶劑(如水)中吸附非極性的有機物。中極性吸附材脂是含酯基的吸附樹脂。例如,丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯與雙甲基丙烯酸乙二醇酯等交聯劑共聚的吸附劑,其孔表面疏水和親水部分共有,既可用於極性溶劑中吸附非極性物質,也可用於非極性溶劑中吸附極性物質。強極性(或稱極性)吸附樹脂是指含醯氨基、氰基、酚羥基等極性功能基的吸附樹脂,它適用於非極性溶劑中吸附極性物質。有時,將含氮、氧、硫等配體的離子交換樹脂也稱為強極性吸附樹脂,因此,離子交換樹脂和強極性吸附樹脂之間沒有嚴格的界限。
⑻ 高吸水樹脂的簡介
高吸水樹脂一般為含有親水基團和交聯結構的高分子電解質。吸水前,高分子鏈相互靠攏纏在一起,彼此交聯成網狀結構,從而達到整體上的緊固。與水接觸時,水分子通過毛細作用及擴散作用滲透到樹脂中,鏈上的電離基團在水中電離。由於鏈上同離子之間的靜電斥力而使高分子鏈伸展溶脹。由於電中性要求,反離子不能遷移到樹脂外部,樹脂內外部溶液間的離子濃度差形成反滲透壓。水在反滲透壓的作用下進一步進入樹脂中,形成水凝膠。
同時,樹脂本身的交聯網狀結構及氫鍵作用,又限制了凝膠的無限膨脹。
當水中含有少量鹽類時,反滲透壓降低,同時由於反離子的屏蔽作用,使高分子鏈收縮,導致樹脂的吸水能力大大下降。通常,高吸水樹脂在0.9% NaCl溶液中的吸水能力只有在去離子水中的1/10左右。
吸水和保水是一個問題的兩個方面,林潤雄等對此進行了熱力學探討。在一定溫度和壓力下,高吸水樹脂能自發地吸水,水進入樹脂中,使整個體系的自由焓降低,直到平衡。若水從樹脂中逸出,使自由焓升高,則不利於體系的穩定。差熱分析表明,高吸水樹脂吸收的水在150°C以上仍有50%封閉在凝膠網路中。因此,常溫下即使施加壓力,水也不會從高吸水樹脂中逸出,這是由高吸水樹脂的熱力學性質決定的。 高吸水聚合物用途廣泛,應用前景非常廣闊。目前其主要用途仍然是衛生用品,約占市場總量的70%左右。由於聚丙烯酸鈉高吸水樹脂吸水能力很大,並具有優異的保水性能,所以作為土壤保水劑在農業、林業方面應用范圍很廣。如果在土壤中加入少量的高吸水性聚丙烯酸鈉,就能提高某些豆類的發芽率和豆苗的抗旱能力,使土壤的透氣性能增強。另外,由於高吸水樹脂的親水性及優良的防霧性和抗結露性能,所以又可作為新的包裝材料。利用高吸水聚合物獨特性能製成的包裝薄膜可有效地保持食品鮮度。在化妝品中加入少量的高吸水聚合物,還可使其乳液粘度增大,是一種理想的增稠劑。利用高吸水聚合物只吸水不吸油或有機溶劑的特點,在工業上又可作為脫水劑。
由於高吸水聚合物具有無毒、對人體無刺激性、無副反應、不引起血液凝固等特點,近年來,已被廣泛應用於醫葯領域。例如,用於含水量大、使用舒適的外用軟膏;生產能吸收手術及外傷出血和分泌液,並可防止化膿的醫用綳帶及棉球;製造能使水分和葯劑通過而微生物不能透過的抗感染性人造皮膚等。 隨著科學技術的發展,環境保護已越來越受到人們的關注。如果將高吸水聚合物裝入到一個可溶於污水的袋中,並將此袋浸入污水中,當袋子被溶解後,高吸水聚合物就可迅速地吸收液體而使污水固體化。
在電子工業中,高吸水聚合物還可用作濕度感測器、水分測量感測器及漏水檢測器等。高吸水聚合物可作為重金屬離子吸附劑及吸油材料等。
總之,高吸水聚合物是一種用途非常廣泛的高分子材料,大力開發高吸水聚合物樹脂具有巨大的市場潛力。今年在我國北方大部分地區乾旱少雨的情況下,如何進一步推廣和使用高吸水聚合物,是擺在農業和林業科技工作者面前的一項迫切任務。在西部大開發戰略實施過程中,在改良土壤的工作中,大力開發和應用高吸水聚合物的多種實用功能,具有現實的社會效益和潛在的經濟效益。
⑼ 離子交換樹脂和吸附樹脂的結構有什麼區別
離子交換樹脂出三部分組成:一是網狀結構的高分子骨架.二是連接在骨架上的功能基團,三是和功能基帶相反電荷的可交換離子。三者互為依存、統一於每粒離子交換的珠體之中。離於交換樹脂作為商品,它在運輸、貯藏和使用時往往部含一定量的水份,因此水分子充滿於每粒離子交換樹脂的骨架、功能基和反離子之間。
採用常規的懸浮聚合方法,可製得凝膠型的離子交換樹脂,產品一般是透明的、無孔的,樹脂吸水後樹脂相內產生微孔。採用制孔技術可製得大孔型離子交換樹脂,它不同於凝膠樹脂,不論大孔樹脂是處於干態或濕態、收縮或溶脹,都存在著比凝膠型樹脂更多、更大的孔道,比表面也就更大,有利於離子的遷移擴散,提高交換速率和工作效率
與離子交換樹脂相比較,吸附樹脂的組成中不存在功能基及功能基的反離子,它類似於不含功能基及功能基反離子的大孔樹脂,在製造時往往投入更多的交聯劑和更嚴格地選用致孔劑,以合成具有更大比表而積的不同孔徑、不同孔容和不同比表面積的吸附樹脂。
根據所帶的功能基的特性,離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂和其它樹脂。帶有酸性功能基、並能與陽離子進行交換的稱為陽離子交換樹脂,帶有鹼性功能基並能與陰離子進行交換的稱為陰離子交換樹脂。基於功能基上酸、鹼有強弱之分,離子交換樹脂又可細分為強酸性(一SO,H)、中強酸(一PO(OH))及弱酸性(—COOH)、強鹼(一N+R,Cl)、弱鹼性(一NH,,—NRH,-NR)離子交換樹脂。在強鹼性離子交換樹脂中將含有[(N+(CH2)C1)]的樹脂叫強鹼I型樹脂,含有[(N+(CH3)2(CH,CH,0HD]的樹脂叫強鹼Ⅱ型樹脂。帶有鰲合基、氧化還原基、陽陰兩性基的樹脂;分別稱為鰲合樹脂、氧化還原樹脂和兩性樹脂。上述樹脂通常都用酸、鹼、鹽再生,而弱酸弱鹼的兩性樹脂可用熱水再生,故弱酸弱鹼的兩性樹脂又稱熱再生樹脂.
吸附樹脂可以大體上分為非極性吸附劑、中極性和強極性吸附劑三大類。非極性吸附樹脂是偶極矩很小的單體聚合製得並不帶任何功能基的吸附樹脂。苯乙烯——二乙烯苯體系的吸附劑是非極性吸附樹脂的代表。這類非極性吸附樹脂的孔表面的疏水性很強,最適於從極性溶劑(如水)中吸附非極性的有機物。中極性吸附材脂是含酯基的吸附樹脂。例如,丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯與雙甲基丙烯酸乙二醇酯等交聯劑共聚的吸附劑,其孔表面疏水和親水部分共有,既可用於極性溶劑中吸附非極性物質,也可用於非極性溶劑中吸附極性物質。強極性(或稱極性)吸附樹脂是指含醯氨基、氰基、酚羥基等極性功能基的吸附樹脂,它適用於非極性溶劑中吸附極性物質。有時,將含氮、氧、硫等配體的離子交換樹脂也稱為強極性吸附樹脂,因此,離子交換樹脂和強極性吸附樹脂之間沒有嚴格的界限。
⑽ 離子交換樹脂和吸附樹脂為什麼必須是交聯結構
離子交換樹脂的交聯度是什麼?
離子交換樹脂中含交聯劑的重量稱為離子交換樹脂的交聯度,一般以百分比表示。交聯度是骨架結構的重要因素,離子交換樹脂的交聯度越高,樹脂的孔徑越緊,選擇性較強,含水量越少,交換容量越高,機械強度越好。交聯度越低,吸水量就越大,交換速度快,一般樹脂的交聯度在4-14%之間,交聯度為7%左右的性能是比較理想的。
樹脂交聯度與哪些性能相關?
1.樹脂的交聯度與樹脂的再生:
一般情況下,交聯度低的樹脂,再生比較容易,且再生的時間要短一些,相反交聯度越高的樹脂,再生比較困難,且再生反應時間較長,一般來說強酸性樹脂和強鹼性樹脂再生比較困難,而弱酸性或弱鹼性樹脂再生比較容易,凝膠型樹脂再生反應時間比較長,而大孔型樹脂反應時間較短。
2.樹脂的交聯度與樹脂的密度:
樹脂的交聯度與密度息息相關,一般情況下,交聯度越高的樹脂,密度就越高,而強酸性或強鹼性樹脂的密度高於弱酸或弱鹼性樹脂,大孔型樹脂的密度要比凝膠型樹脂較低一些。
3.樹脂的交聯度與樹脂的選擇性:
一般情況下,交聯度高的樹脂對離子的選擇性更強一些,大孔型樹脂的選擇性要小於凝膠型樹脂,這種選擇性在稀溶液中較大,在濃溶液中較小。
4.樹脂的交聯度與樹脂的耐用性:
交聯度低的樹脂較易碎裂,但樹脂的耐用性更主要地決定於交聯結構的均勻程度及其強度。如大孔樹脂,具有較高的交聯度者,結構穩定,能耐反復再生。
5.樹脂的交聯度與高分子骨架:
樹脂的骨架就是由化學單體和交聯劑組成的,比如說比較經常使用的聚苯乙烯樹脂,其化學單位是苯乙烯,交聯劑為二乙烯苯,共聚後生成球形小顆粒,再將離子交換基團引入。樹脂中引入的離子交換基團不同,其能交換的離子種類也不同。例如:
1.引入磺酸基(-SO3H)時為強酸陽離子交換樹脂
2.引入羧酸基(-COOH)時為弱酸陽離子交換樹脂
3.引入胺基[N(CH3)3OH]時則生成強鹼陰離子交換樹脂
4.引入亞胺基[N(CH3OH)2]時則生成弱鹼陰離子交換樹脂。