离子交换树脂分类是什么

离子交换树脂分类一、苯乙烯系离子交换树脂(1)苯乙烯系磺酸型阳离子交换树脂。如将白球用浓硫酸处理,引入活性基团一s03h,则可制得磺酸型阳离子交换树脂。(2)苯乙烯系阴离子交换树脂。它的制造方法是先将聚苯乙烯氯甲基化,然后胺化。强碱性阴离子交换剂分Ⅰ型和Ⅱ型。i型是用三甲胺{(ch3)3n}胺化而得,Ⅱ型则是用二甲基乙醇基胺{(ch3)2nc2h4oh}胺化而得。i型的碱性比Ⅱ型强,Ⅱ型的交换容量比工型的大。如用仲胺或伯胺处理,则生成的是弱碱性阴离子交换树脂。二、丙烯酸系离子交换树脂丙烯酸系树脂的基体是由丙烯酸甲(或甲基丙烯酸甲醋)和二乙烯苯共聚而成。(1)丙烯酸系竣酸树脂。当将上述基体进行水解时,就可获得丙烯酸系梭树脂。梭酸型树脂是弱酸性阳离子交换剂。(2)丙烯酸系阴离子交换树脂。当将上述基体用多胺进行胺化时,就可获得丙烯酸系阴离子交换树脂,这样制得的产品是弱喊性。因为它的每一个活性基团中有一个仲胺基和一个伯胺基,故其交换容量很大。三、离子交换树脂的结构类型(1)凝胶型树脂。用普通聚合法制成的离子树脂都是由许多不规则的网状高分子构成的,类似凝胶,故称凝胶型树脂。凝胶型树脂的孔眼由高分子链和交联剂相键合而形成,普通凝胶型树脂的孔眼孔径平均为1~2nm,这些孔眼不是其原有的,而是当它浸人水中时,由于活性基团发生水化而显示出来的。这种树脂的缺点是,抗氧化性和机械强度差,易受有机物污染等。(2)大孔型树脂。大孔型树脂因其孔眼比凝胶型的大得多而得名,而大孔型的孔径在20~100nm以上。大孔型树脂实际上由许多小块凝胶型树脂构成,孔眼存在于这些小块凝胶之间。大孔树脂的交联度通常要比凝胶型树脂的大,因为这样可制得抗氧化性好和机械强度高的树脂。对于大孔树脂来说,由于其大孔中反应缓慢的过程。由于大孔型树脂中的孔大,离子交换反应的速度加快,而且能抗有机物的污染(因为被截留的有机物容易在再生时通过这些孔道除去)。大孔型树脂的交换容量较低,再生时酸、碱的用量较大。四、离子交换树脂的特性(一)物理性能1.树脂颗粒尺寸离子交换树脂通常制成珠状颗粒,树脂颗粒较细者,反应速度较大,但细颗粒对液体通过的阻力较大,需要较高的工作压力。将树脂在充分吸水膨胀后进行筛分,累计其在20、30、40、50…目筛网上的留存量,以9000粒子可以通过其相对应的筛孔直径,称为树脂的“有效粒径”。大粒径树脂为0.6~1.2mm(20^40目)之间,粉末树脂的粒径树脂0.01~0.1mm。一般离子交换树脂的粒径见表3-1。2.树脂的密度树脂密度分为干密度和湿密度。干密度是在温度115℃真空干燥后的密度。干真密度=干树脂重/干树脂颗粒的体积g/cm³湿密度又分湿真密度和湿视密度。(1)湿真密度一。是树脂在水中充分膨胀后的质量与自身所占体积(不含树脂颗粒的空隙)的比值(g/cm³,不同类型树脂,湿真密度不同。湿真密度=湿树脂重/湿树脂颗粒的体积g/cm³即使同一类型的阳树脂或阴树脂,由于所含交换离子种类不同,湿真密度大小也不相同,此值一般在1.04~1.3之间,阳树脂常比阴树脂湿真密度大。湿真密度在双层床工艺过程中与树脂的分层效果有关,见表3_2。(2)湿视密度。湿视密度又称堆积密度,是指树脂在水中充分溶胀后,单位体积树脂所具有的质量。湿视密度=湿树脂质量/湿树脂的堆积体积g/cm³}树脂的密度与它的交联度和交换基团的性质有关。交联度高的树脂密度较高,强酸性或强碱性树脂的密度高于弱酸或弱碱性,大孔型树脂的密度则较低。例如,苯乙烯系凝胶型强酸阳离子树脂的真密度为1.26g/ml,视密度为0.85g/ml;丙烯酸系凝胶型弱酸阳离子树脂的真密度为1.19g/ml,视密度为0.75g/ml。.此值一般在0.60~0.85之间,实际采用湿视密度(堆积密度)来计算离子交换器内填充树脂的质量。3.树脂的溶解性离子交换树脂应为不溶性物质,但树脂在合成过程中夹杂的聚合度较低的物质及树脂使用过程中受高温影响或被氧化会化学降解而生成的物质,会在运行时溶解出来,称为胶溶。交联度较低和含活性基团多的树脂,溶解倾向较大。离子交换器刚投入运行时发生出水带色现象就是树脂胶溶现象。4.膨胀度离子交换树脂含有大量亲水基团,与水接触即吸水膨胀。溶液中电解质浓度越大,树脂内外溶液的渗透压差反而减小,树脂的溶胀就小,所以对于“失水”的树脂,应将其先浸泡在饱和食盐水中,使树脂缓慢膨胀,不致破碎。当树脂中的离子变换时,如阳离子树脂由h+转为na十,阴树脂由c1-oh-转为oh-,都因离子直径增大而发生膨胀,增大树脂的体积。通常,交联度低的树脂的膨胀度较大。在设计离子交换器本体高度与再生装置及配水装置时,必须考虑树脂的转型膨胀率体积改变率(见表3-3、表3-4),以适应生产运行时树脂层中的离子转型发生的树脂体积变化。树脂转型体积改变率越小越好,在浮动床中这样容易控制树脂层装填高树脂层度及填床率,使落床、成床时树脂层基本不乱。此外,对固定床的中排再生装置设计有利。?123?