離子交換脫色的原理

1. 離子交換色譜的原理以及陰陽離子交換樹脂的特性

離子交換樹脂的結構：

離子交換樹脂主要由高分子骨架和活性基團兩部分組成，高分子骨架是惰性的網狀結構骨架，是不溶於酸或鹼的高分子物質，常用的離子交換樹脂是由苯乙烯和二乙烯苯聚合得到樹脂的骨架。

而活性基團不能自由移動的官能團離子和可以自由移動的可交換離子兩部分組成，可交換離子能夠決定樹脂所吸附的離子，比如可交換離子為H型陽離子交換樹脂，那麼這個樹脂能夠吸附的離子，就是H型陽離子，而官能團離子能夠決定樹脂的「酸"、「鹼"性和交換能力的強弱，比如官能團離子是強酸性離子，那麼樹脂就是強酸性離子交換樹脂。

離子交換樹脂的內部結構：

1.凝膠型樹脂是由純單體混合物經縮合或聚合而成的，結構為微孔狀，合成的工藝比較簡單，孔徑大概在1-2nm左右，凝膠型樹脂的操作容量高，產水量高，物理強度好，且再生效率高，被廣泛應用在食品飲料加工，超純水制備，飲用水過濾，硬水軟化，製糖業，制葯等領域。

2.大孔型樹脂的孔徑一般在10nm左右，在樹脂中孔徑是比較大的，所以被稱為大孔型樹脂，且孔徑不會隨著周圍的環境而變化，能夠彌補凝膠型樹脂不能在非水系統中使用的缺點，吸附能力非常強大，不易碎裂，耐氧化好，操作容量高，能夠應用在醫葯領域、除重金屬污染、葯品純化、水處理中除去碳酸硬度、冷凝水精處理等領域。

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2. 離子交換的原理是什麼，簡述其在食品工業中的利用

離子交換,可以把水中呈離子態的陽、陰離子去除,以氯化鈉(NaCl)代表水中回無機鹽類,水質除鹽的基本反答應可以用下列方程式表達：
1、陽離子交換樹脂：R—H+Na+ R—Na+H+
2、陰離子交換樹脂：R—OH+Cl- R—Cl+OH-
陽、陰離子交換樹脂總的反應式即可寫成：
RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O
可看出,水中的NaCl已分別被樹脂上的H+和OH-所取代,而反應生成物只有H2O,故達到了去除水中鹽的作用.

食品工業的運用主要包含製糖脫色，掩苦劑，水體除氨氮，硝酸鹽，飲用水除鐵，玉米糖漿催化，酶，多肽，和蛋白質分離，有機酸純化，飲料除砷等等。

3. 樹脂脫色原理是什麼

色素一般以一種有機酸的形式存在，所以從交換方式方面來分，脫色樹脂一般分兩類，即離子內交換樹容脂和大孔吸附樹脂。離子交換樹脂是通過離子交換達到脫色效果，大孔吸附樹脂是通過比表面積和網孔孔容孔徑吸附達到脫色效果。比如澱粉糖離交脫色用D354FD大孔弱鹼樹脂進行脫色，末端也可以用SD300進行精製脫色和去除雜質異味。也可以選擇大孔強鹼陰樹脂進行脫色。

4. 甲醇處理離子交換樹脂的原理

原理

離子交換樹脂是一種聚合物，帶有相應的功能基團。一般情況下，常規的鈉離子交換樹脂帶有大量的鈉離子。當水中的鈣鎂離子含量高時，離子交換樹脂可以釋放出鈉離子，功能基團與鈣鎂離子結合，這樣水中的鈣鎂離子含量降低，水的硬度下降。硬水就變為軟水，這是軟化水設備的工作過程。當樹脂上的大量功能基團與鈣鎂離子結合後，樹脂的軟化能力下降，可以用氯化鈉溶液流過樹脂，此時溶液中的鈉離子含量高，功能基團會釋歷行運放出鈣鎂離子而與鈉離子結合，這樣樹脂就恢復了交換能力，這個過程叫作「再生」。

由於實際工作的需要， 軟化水設備的標准工作流程主要包括：工作(有時叫做產水，下同)、反洗、吸鹽(再生)、慢沖洗(置換)、快沖洗五個過程。不同軟化水設備的所有工序非常接近，只是由於實際工藝的不同或控制的需要，可能會有一些附加的流程。任何以鈉離子交換為基礎的軟化水設備都是在這五個流程的基礎上發展來的(其中，全自動軟化水設備會增加鹽水重注過程)。反洗：工作一段時間後的設備，會在樹脂上部攔截很多由原水帶來的污物，把這些污物除去後，離子交換樹脂才能完全曝露出來，再生的效果才能得到保證。反洗過程就是水從樹脂的底部洗入，從頂部流出，這樣可以把頂部攔截下來的污物沖走。這個過程一般需要5-15分鍾左右。吸鹽(再生)：即將鹽水注入樹脂罐體的過程，傳統設備是採用鹽泵將鹽水注入，全自動的設備是採用專用的內置噴射器將鹽水吸入(只要進水有一定的壓力即可)。

在實際工作過程中，鹽水以較慢的速帶缺度流過樹脂的再生效果比單純用鹽水浸泡樹脂的效果好，所以軟化水設備都是採用鹽水慢速流過樹脂的方法再生，這個過程一般需要30分鍾左右，實際時間受用鹽量的影響。慢沖洗(置換)：在用鹽水流過樹脂以後，用原水以同樣的流速慢慢將樹脂中的鹽全部沖洗干凈的過程叫慢沖洗，由於這個沖洗過程中仍有大量的功能基團上的鈣鎂離子被鈉離子交換，根據實際經驗，這個過程中是再生的主要過程，所以很多人將這個過程稱作置換。這個過程一般與吸鹽的時間相同，即30分鍾左右。快沖洗：為了將殘留的鹽徹底沖洗干凈，要採用與實際工作接近的流速，用原水對樹脂進行沖洗，這個過程的最後出水應為達標的軟水。一般情況下，快沖洗過程為5-15分鍾。

應用

1）水處理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。 目前，離子交換樹脂的最大消耗量是用在火力發電廠的純水處理上，其次是原子能、半導體、電子工業等。

2）食品工業離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的精製、生物製品等工業裝置上。例如：高果糖漿的製造是由玉米中萃出澱粉後，再經水解反應，產生葡萄糖與果糖，而後經離子交肢梁換處理，可以生成高果糖漿。離子交換樹脂在食品工業中的消耗量僅次於水處理。

3）制葯行業制葯工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。鏈黴素的開發成功即是突出的例子。近年還在中葯提成等方面有所研究。4）合成化學和石油化學工業在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。用離子交換樹脂代替無機酸、鹼，同樣可進行上述反應，且優點更多。如樹脂可反復使用，產品容易分離，反應器不會被腐蝕，不污染環境，反應容易控制等。甲基叔丁基醚（MTBE）的制備，就是用大孔型離子交換樹脂作催化劑，由異丁烯與甲醇反應而成，代替了原有的可對環境造成嚴重污染的四乙基鉛。

5）環境保護離子交換樹脂已應用在許多非常受關注的環境保護問題上。目前，許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質，這些可用樹脂進行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子，回收電影製片廢液里的有用物質等。

6）濕法冶金及其他離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。

其他補充：離子交換技術有相當長的歷史，某些天然物質如泡沸石和用煤經過磺化製得的磺化煤都可用作離子交換劑。但是，隨著現代有機合成工業技術的迅速發展，研究製成了許多種性能優良的離子交換樹脂，並開發了多種新的應用方法，離子交換技術迅速發展，在許多行業特別是高新科技產業和科研領域中廣泛應用。近年國內外生產的樹脂品種達數百種，年產量數十萬噸。

在工業應用中，離子交換樹脂的優點主要是處理能力大，脫色范圍廣，脫色容量高，能除去各種不同的離子，可以反復再生使用，工作壽命長，運行費用較低(雖然一次投入費用較大)。以離子交換樹脂為基礎的多種新技術，如色譜分離法、離子排斥法、電滲析法等，各具獨特的功能，可以進行各種特殊的工作，是其他方法難以做到的。

離子交換技術的開發和應用還在迅速發展之中。離子交換樹脂的應用，是近年國內外製糖工業的一個重點研究課題，是糖業現代化的重要標志。膜分離技術在糖業的應用也受到廣泛的研究。離子交換樹脂都是用有機合成方法製成。常用的原料為苯乙烯或丙烯酸(酯)，通過聚合反應生成具有三維空間立體網路結構的骨架，再在骨架上導入不同類型的化學活性基團(通常為酸性或鹼性基團)而製成。

離子交換樹脂不溶於水和一般溶劑。大多數製成顆粒狀，也有一些製成纖維狀或粉狀。樹脂顆粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 范圍內，大部分在0.4～0.6mm之間。它們有較高的機械強度(堅牢性)，化學性質也很穩定，在正常情況下有較長的使用壽命。離子交換樹脂中含有一種(或幾種)化學活性基團，它即是交換官能團，在水溶液中能離解出某些陽離子(如H+或Na+)或陰離子(如OH－或Cl－)，同時吸附溶液中原來存有的其他陽離子或陰離子。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。離子交換樹脂的品種很多，因化學組成和結構不同而具有不同的功能和特性，適應於不同的用途。

應用樹脂要根據工藝要求和物料的性質選用適當的類型和品種。

5. 樹脂脫色原理是什麼

大孔樹脂脫色原理；

1. 色素一般以一種有機酸的形式存在，所以從交版流方式方面權來分，脫色樹脂一般分兩類，即離子交流樹脂和大孔吸附樹脂。離子交流樹脂是通過離子交流抵達脫色效果，大孔吸附樹脂是通過比表面積和網孔孔容孔徑吸附抵達脫色效果。

2. 比方澱粉糖離交脫色用D354FD大孔弱鹼樹脂進行脫色，結尾也可以用SD300進行精製脫色和去掉雜質異味。也可以選擇大孔強鹼陰樹脂進行脫色。大孔樹脂吸附原理：大孔吸附樹脂是以苯乙烯和丙酸酯為單體,參與乙烯苯為交聯劑,甲苯、二甲苯為致孔劑,它們彼此交聯聚合形成了多孔骨架結構。

3. 樹脂一般為白色的球狀顆粒,粒度為20～60 目,是一類含離子交流集團的交聯聚合物,它的理化性質安穩,不溶於酸、鹼及有機溶劑,不受無機鹽類及強離子低分子化合物的影響。樹脂吸附作用是依託它和被吸附的分子(吸附質) 之間的范德華引力,通過它無量的比表面進行物理吸附而工作,使有機化合物根據有吸附力及其分子量大小可以經一定溶劑洗脫分隔而抵達分別、純化、除雜、濃縮等不一樣目的

6. 【精華】不僅僅是廢水處理，科海思製糖脫色工藝詳解

精製糖需求上升

隨著生活水平提高，消費者對食品健康和糖分攝入的關注度增強，推動了精製糖市場的增長。含糖食品消費穩定增長，進一步刺激了對精製糖的需求，產品種類、包裝規格多樣化。

離子交換脫色工藝

煉糖行業轉向基於離子交換的脫色工藝，以符合食品安全要求，降低工藝成本。離子交換方法適用於去除原糖中的還原糖、無機灰分和有機物，使糖漿顏色去除至小於200 ICUMSA，直接用於後續生產。

離子交換工藝原理

通過離子交換去除著色體，實現糖色值指數的降低。這一過程涉及陰離子雜質或有色化合物與樹脂中的活性離子進行交換，從而達到去除目的。

VHP作為原料

VHP（極性極高的糖）因其高極化特性，作為精煉原料，有助於生產不同類型的糖品，滿足消費者選擇。

科海思脫色工藝

科海思脫色工藝使用樹脂進行糖色去除，同時採用納濾技術回收再生液中的氯化鈉，顯著降低廢物截留率。

工藝優勢

科海思脫色工藝成本低、操作簡便、處理速度快，能有效去除雜質，降低糖品成本，滿足多樣化客戶需求。

7. 油脂精煉過程中離子交換法脫色會脫去油脂中的什麼

離子交換主要是去除油脂中的金屬離子，可能有一些有色的金屬離子，比如鐵離子啊之類的。出去以後顏色會好一點。
但是一些不顯電性的有機色素，他沒有辦法通過離子交換來去除的。