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弱酸性阳离子交换树脂的基体组成与结构

更新时间:2023-03-17 点击量:149

弱酸性阳离子交换树脂的基体组成与结构

产品名称:

D113大孔弱酸性阳离子交换树脂

 

 

产品简介:

D113是在大孔结构的丙烯酸共聚体上带有羧酸基(-COOH)的阳离子交换树脂。主要用于工业水处理,特别是除去碳酸氢盐、碳酸盐及其它一些碱性盐类,也可用于含金属离子废液的回收处理,生化药物的分离提纯等

理化性能指标:

指标名称

指标

执行标准:

GB/13659-2008

外观

乳白或淡黄色不透明球状颗粒

出厂型式

H+

含水量  

45-55

质量全交换容量 mmol/g

≥10.8

体积全交换容量 mmol/ml

≥4.2

湿视密度 g/ml

0.72-0.82

湿真密度 g/ml

1.14-1.20

范围粒度  

(0.315-1.25mm)  ≥95

下限粒度  

(<0.315mm)≤1

有效粒径 mm

0.400-0.700

均一系数

≤1.70

磨后圆球率

≥90.00

使用参考指标:

指标名称

指标

pH范围

5-14

高使用温度

100

转型膨胀率(H+→Na+)

≤75.00

工作交换容量 mmol/L

≥1600

运行流速 m/h

15-30

 

阴、阳离子交换树脂树脂的贮存:

  离子交换树脂肪内含有一定量的水份,在运输及贮存过程中应尽量保持这部分水。如贮存过程中树脂脱了水,应先用浓食盐水(-10)浸泡,再逐渐稀释,不得直接放于水中,以免树脂急剧膨胀而破碎。在长期贮存中,强型树脂应转变成盐型,弱型树脂可转变成相应的氢型或游离碱型也可转为盐型,然后浸泡在洁净的水中。树脂在贮存或运输过程中,应保持在5-40C的温度环境中,避免过冷或过热,影响质量。若冬季没有保温设备时,可将树脂贮存在食盐水中,食盐水的温度可根据气温而定。
新树脂的预处理:

  新树脂常含有溶剂、未参加聚合反应的物质和少量低聚合物,还可能吸着铁、铝、铜等重金属离子。当树脂与水、酸、碱或其他溶液相接触时,上述可溶性杂质就会转入溶液中,在使用初期污染出水水质。所以,新树脂在投运前要进行预处理。

 

阳树脂的预处理

阳树脂预处理步骤如下:

  首先使用饱和食盐水,取其量约等于被处理树脂体积的两倍,将树脂置于食盐溶液中浸泡18-20小时,然后放尽食盐水,用清水漂洗净,使排出水不带黄色;其次再用2-4NaOH溶液,其量与上相同,在其中浸泡2-4小时(或作小流量清洗),放尽碱液后,冲洗树脂直至排出水接近中性为止。后用5HCL溶液,其量亦与上述相同,浸泡4-8小时,放尽酸液,用清

水漂流至中性待用。

 阴树脂的预处理

  其预处理方法中的步与阳树脂预处理方法中的步相同;而后用

5HCL浸泡4-8小时,然后放尽酸液,用水清洗至中性;而后用2-4NaOH

液浸泡4-8小时后,放尽碱液,用清水洗至中性待用。

弱酸性阳离子交换树脂的基体组成与结构

  离子交换树脂的集体组成

  离子交换树脂的基体,制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)两大类,它们分别与交联剂二乙烯苯产生聚合反应,形成具有长分子主链及交联横链的网络骨架结构的聚合物。苯乙烯系树脂是先使用的,丙烯酸系树脂则用得较后。

  这两类树脂的吸附性能都很好,但有不同特点。丙烯酸系树脂能交换吸附大多数离子型色素,脱色容量大,而且吸附物较易洗脱,便于再生,在糖厂中可用作主要的脱色树脂。苯乙烯系树脂擅长吸附芳香族物质,善于吸附糖汁中的多酚类色素(包括带负电的或不带电的);但在再生时较难洗脱。因此,糖液先用丙烯酸树脂进行粗脱色,再用苯乙烯树脂进行精脱色,可充分发挥两者的长处。

离子交换树脂

  树脂的交联度,即树脂基体聚合时所用二乙烯苯的百分数,对树脂的性质有很大影响。通常,交联度高的树脂聚合得比较紧密,坚牢而耐用,密度较高,内部空隙较少,对离子的选择性较强;而交联度低的树脂孔隙较大,脱色能力较强,反应速度较快,但在工作时的膨胀性较大,机械强度稍低,比较脆而易碎。工业应用的离子树脂的交联度一般不低于4;用于脱色的树脂的交联度一般不高于8;单纯用于吸附无机离子的树脂,其交联度可较高

  除上述苯乙烯系和丙烯酸系这两大系列以外,离子交换树脂还可由其他有机单体聚合制成。如酚醛系、环氧系、乙烯吡啶系、脲醛系等。

离子交换树脂

  离子交换树脂的物理结构

  离子树脂常分为凝胶型和大孔型两类。凝胶型树脂的高分子骨架,在干燥的情况下内部没有毛细孔。它在吸水时润胀,在大分子链节间形成很微细的孔隙,通常称为显微孔。湿润树脂的平均孔径为2~4nm(2×10-6~4×10-6mm)。这类树脂较适合用于吸附无机离子,它们的直径较小,一般为0.3~0.6nm。这类树脂不能吸附大分子有机物质,因后者的尺寸较大,如蛋白质分子直径为5~20nm,不能进入这类树脂的显微孔隙中。

离子交换树脂

  大孔型树脂是在聚合反应时加入致孔剂,形成多孔海绵状构造的骨架,内部有大量性的微孔,再导入交换基团制成。它并存有微细孔和大网孔,润湿树脂的孔径达100~500nm,其大小和数量都可以在制造时控制。孔道的表面积可以增大到超过1000m2/g。这不仅为离子交换提供了良好的接触条件,缩短了离子扩散的路程,还增加了许多链节活性中心,通过分子间的范德华引力产生分子吸附作用,能够象活性炭那样吸附各种非离子性物质,扩大它的功能。一些不带交换功能团的大孔型树脂也能够吸附、分离多种物质,例如化工厂废水中的酚类物。