离子交换树脂的吸附交换原理:
树脂本身的离子内一般是低价离子,所以树脂在与水接触时,根据树脂的容吸附选择性,会将水中的高价离子吸附,将低价离子释放,而这些被释放的低价离子会与水中的其他离子结合,成为无害的物质,而在实际使用的过程中,经常都是将树脂转化为其他的离子形式进行使用,比如一般阳离子交换树脂会转化为钠型树脂再进行使用,从而达到软化水的目的。
离子交换树脂的吸附顺序:
1、离子交换树脂对阳离子的吸附顺序:
Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+
2、强碱性阴离子交换树脂对阴离子的吸附顺序:
SO42- > NO3- > Cl- > HCO3- > OH-
3、弱碱性阴离子交换树脂对阴离子的吸附顺序:
OH- > 柠檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- >草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- >醋酸根- > HCO3-
2. 绂诲瓙浜ゆ崲鏍戣剛鏄绂诲瓙浜ゆ崲杩樻槸鍚搁檮
绂诲瓙浜ゆ崲鏍戣剛鏄鍏堝惛闄勬按涓鐨勭诲瓙锛岀劧鍚庡啀閲婃斁鏍戣剛鏈韬鐨勭诲瓙锛屾棦鏄鍚搁檮锛屼篃鏄绂诲瓙浜ゆ崲銆
涓鑸鏍戣剛鍐呴儴鐨勭诲瓙閮芥槸浣庝环绂诲瓙锛岃屾按涓鎵鍚鏈夌殑绂诲瓙涓鑸鏄楂樹环绂诲瓙锛屽氨鏄鍒╃敤浜嗙诲瓙浜ゆ崲鏍戣剛瀵圭诲瓙鐨勫惛闄勯夋嫨鎬э紝褰撴按閫氳繃闃虫爲鑴傛椂锛屾按涓鐨勯槼绂诲瓙灏变細琚鏍戣剛鍚搁檮锛屾爲鑴傚唴鐨勪綆浠烽槼绂诲瓙灏变細琚閲婃斁鍒版按涓锛屽苟涓庢按涓鐨勯槾绂诲瓙缁勬垚鏃犳満閰革紝褰撴棤鏈洪吀閫氳繃闃存爲鑴傛椂锛岄槾绂诲瓙浼氳鏍戣剛鍚搁檮锛岄噴鏀句綆浠烽槾绂诲瓙锛屼粠鑰屽緱鍒扮函鍑姘淬
3. 阳离子树脂的不同离子的吸附能力
阳离子交换树脂对不同阳离子吸附能力的强弱顺序
阳离子交换树脂对存在于版溶液中的不同阳离子权吸附能力不同,一般而言,对高价离子的吸附能力大于对低价离子的吸附能力;同价离子,对大直径离子吸附能力大于对小直径离子吸附能力。
对常见阳离子吸附能力强弱顺序如下:
Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+
4. 离子交换树脂吸附的原理
离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。按交换基团性质的不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。
阳离子交换树脂大都含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离子交换树脂,其结构式可简单表示为R—SO3H,式中R代表树脂母体,其交换原理为 2R—SO3H+Ca2+—(R—SO3)2Ca+2H+
这也是硬水软化的原理。
阴离子交换树脂含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团。它们在水中能生成OH-离子,可与各种阴离子起交换作用,其交换原理为
R—N(CH3)3OH+Cl- R—N(CH3)3Cl+OH-
由于离子交换作用是可逆的,因此用过的离子交换树脂一般用适当浓度的无机酸或碱进行洗涤,可恢复到原状态而重复使用,这一过程称为再生。阳离子交换树脂可用稀盐酸、稀硫酸等溶液淋洗;阴离子交换树脂可用氢氧化钠等溶液处理,进行再生。
离子交换树脂的用途很广,主要用于分离和提纯。例如用于硬水软化和制取去离子水、回收工业废水中的金属、分离稀有金属和贵金属、分离和提纯抗生素等。
5. 什么离子交换树脂能吸附AL
您指的应该是铝来离子。源
若这样,可用酸性阳离子交换树脂:
1强酸性阳离子树脂:
这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个 离子交换树脂
反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用;
2弱酸性阳离子树脂:
这类树脂含弱酸性基团,如羧基-COOH,能在水中离解出H+ 而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如R-COO-(R为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱,在低pH下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。
6. 离子交换树脂吸附选择
离子交换树脂在溶液中对不同离子的吸附具有选择性。阳离子的吸附遵循高价离子优先原则,低价离子吸附较弱。在同价同类离子中,直径较大的离子被吸附较强。例如,铁离子(Fe3+)、铝离子(Al3+)、铅离子(Pb2+)、钙离子(Ca2+)、镁离子(Mg2+)、钾离子(K+)、钠离子(Na+)、氢离子(H+)的吸附顺序为:Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+。
阴离子的吸附遵循强碱性阴离子树脂优先吸附无机酸根的顺序为:SO42-> NO3- > Cl- > HCO3- > OH-。弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附顺序为:OH-> 柠檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- > 草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- > 醋酸根- > HCO3-。
糖液脱色时,使用强碱性阴离子树脂吸附拟黑色素(还原糖与氨基酸反应产物)和还原糖的碱性分解产物,而对焦糖色素的吸附较弱。这是因为前者通常带负电,焦糖的电荷较弱。
树脂的选择性与交联度和孔隙结构有关。交联度高的树脂选择性较强,大孔结构树脂的选择性小于凝胶型树脂。在稀溶液中,选择性较大,在浓溶液中较小。
离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。