㈠ 陽陰離子交換樹脂的化學式是什麼 陽陰離子交換樹脂的反應順序
離子交換樹脂屬於高分子化合物，結構比較復雜.離子交換劑的結構可以被區分為兩個部分：一部分具有高分子的結構形式，稱為離子交換劑的骨架（反應式中用R表示）；另一部分是帶有可交換離子的基團（稱為活性集團），它們化合在高分子骨架上。所謂「骨架」，是因為它具有龐大的空間結構，支持著整個化合物，正象動物的骨架支持著肌體一樣，從化學的觀點來說，它是一種不溶於水的高分子化合物。
離子交換反應如下
離子交換反應是可逆的，例如當以含有硬度的水通過H型離子交換樹脂時，其反就如下式：
2RH ＋ Ca2＋ → R2Ca ＋ 2H＋
當反應進行到失效後，為了恢復離子交換樹脂的交換能力，就可以利用離子交換反應的可逆性，用硫酸或鹽酸溶液通過此失效的離子交換樹脂，以恢復其交換能力，其反應如下：
R2Ca ＋ 2H＋ → 2RH ＋ Ca2＋
這兩種反應，實質上就是可逆反應式（1－1）化學平衡的移動。當水中Ca2＋和H型離子交換樹脂多時，反應正向進行，反之，則逆向進行。
2RH ＋ Ca2＋ ←→ R2Ca ＋ 2H＋
離子交換反應的可逆性，是離子交換樹脂可以反復使用的重要性質。
影響離子交換樹脂選擇性的因素很多，例如交換離子的種類、樹脂的本質、溶液的濃度等。離子交換的選擇性實際上是離子交換平衡的一種表現。
對於陽離子交換來說，此種順序的規律比較明顯，在稀溶液中，強酸性陽樹脂對常見陽離子的選擇性順序如下：
Fe3＋＞Al3＋＞Ca2＋＞Mg2＋＞K＋≈NH4＞Na＋＞H＋
這可以歸納為兩個規律：離子所帶電荷量愈大，愈易被吸取；當離子所帶電荷量相同時，離子水合半徑較小的易被吸取。
對於弱酸性陽樹脂，H＋的位置向前移動，例如羧酸型樹脂對H＋選擇性居於Fe3＋之前。在濃溶液中，選擇性順序有一些不同，某些低價離子會居於高價離子之前。
弱鹼樹脂 (胺, 通常為三甲胺)它們只能去除強酸型雜質離子,例如 HCl, H2SO4. 它們只能在酸性溶液中使用。
基本規律 (在稀溶液中)
三價離子 > 二價離子 > 單價離子
磺酸型強酸陽樹脂(SAC)
Ba > Pb > Sr > Ca > Ni > Cu > Mg
Ag >> Cs > K > NH4 > Na > H > Li
季胺型強鹼陰樹脂 (SBA)
SO4 > CrO4 > NO3 > CH3COO > I > Br > Cl > F > 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－
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㈡ 離子交換柱交換過程化學方程式
強酸型陽離子交換樹脂：R-SO3H （有許多SO3H基團）
強鹼型陰離子交換樹脂：[R4N]OH （有許多內OH基團）
R-SO3H + M(+) = RSO3M + H(+) 將所有陽離容子吸附到樹脂上，釋放出H(+)；
[R4N]OH + X(-) = [R4N]X + OH(-) 將所有陰離子吸附到樹脂上，釋放出OH(-)；
H(+) + OH(-) = H2O 陽離子交換產生的H(+)與陰離子交換產生的OH(-)結合成水。
㈢ 離子交換柱的工作原理
離子交換柱的工作原理是通過離子交換樹脂來去除水中的離子態陽離子和陰離子。其基本過程可用以下兩個方程式概括：陽離子交換樹脂（R-H+Na+）與氯化鈉（NaCl）反應為R-Na+H+，陰離子交換樹脂（R-OH+Cl-）則轉變為R-Cl+OH+。合並後，NaCl被樹脂上的H+和OH-取代，生成的只是水（H2O），從而實現去鹽效果。
離子交換柱是一種柱狀壓力容器，內置離子交換樹脂。常見的材料包括耐腐蝕的玻璃、不銹鋼或有機玻璃。根據再生方式，離子交換柱主要分為三種類型：體內再生混床，體外再生混床，和陰樹脂外移再生混床。
- 體外再生混床適合處理小流量且對環保要求高的情況，但因其設備復雜、操作繁瑣，使用較少。
- 體內再生混床和陰樹脂外移再生混床適用於大流量場合，需要專門的操作人員和廢水處理設施。體內再生混床操作簡單，再生過程在混合床內進行，所需附屬設備較少。
- 陰樹脂外移再生混床則類似小型逆流再生固定床，陰樹脂再生柱的構造與混合床相似，但再生柱厚度較小，便於操作。
總結來說，離子交換柱通過樹脂的離子交換作用，有效地去除水中的鹽分，根據不同再生方式，滿足不同規模和需求的水質處理。
㈣ 離子交換樹脂是什麼原理
一、陽離子交換樹脂的工作原理：
這類樹脂含有大量的酸性基團，如磺酸基-SO3H，容易在溶液中離解出H+，故呈強酸性。樹脂離解後，本體所含的負電基團，如SO3-，能吸附結合溶液中的其他陽離子。這兩個反應使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強，在酸性或鹼性溶液中均能離解和產生離子交換作用。
二、陰離子交換樹脂的工作原理：
這類樹脂含有強鹼性基團，如季胺基（亦稱四級胺基）-NR3OH（R為碳氫基團），能在水中離解出OH-而呈強鹼性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合，從而產生陰離子交換作用。這種樹脂的離解性很強，在不同pH下都能正常工作。它用強鹼（如NaOH）進行再生。
三、離子交換樹脂有什麼作用？
離子交換樹脂分為陽離子樹脂和陰離子樹脂,陽離子樹脂又細分為鈉型和氫型，在水溶液中能離解出某些陽離子(如H+或Na+)，鈉型樹脂將水中的鈣鎂離子交換成鈉離子，使水變軟；氫型樹脂是將水中的鈣鎂離子交換成氫離子使水軟化，陰離子樹脂中含被可置換的氫氧根離子，水溶液中能離解出陰離子(如OH－或Cl－)，能與水中的酸根離子交換.即樹脂中的離子與溶液中的離子互相交換，從而將溶液中的離子分離出來。同時使用陰離子樹脂和氫型陽離子樹脂可以將水變為純凈水。水處理領域離子交換樹脂的需求量很大，約占離子交換樹脂產量的90%，用於水中的各種陰陽離子的去除。