1950年代柯寧發明的離子交換樹脂有哪幾種?
作者:化工綜合網發布時間:2023-01-31分類:聚合物瀏覽:95
一、1950年代柯寧發明的離子交換樹脂有哪幾種?
有4種。
1、強酸性陽離子樹脂。這類樹脂含有大量的強酸性基團,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中離解出H+,故呈強酸性。強酸性樹脂的離解能力很強,在酸性或堿性溶液中均能離解和產生離子交換作用。
2、弱酸性陽離子樹脂。這類樹脂含弱酸性基團,如羧基-COOH,能在水中離解出H+而呈酸性。樹脂離解后余下的負電基團,如R-COO-(R為碳氫基團),能與溶液中的其他陽離子吸附結合,從而產生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱,在低pH下難以離解和進行離子交換,只能在堿性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。
3、強堿性陰離子樹脂。這類樹脂含有強堿性基團,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-而呈強堿性。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。
4、弱堿性陰離子樹脂。這類樹脂含有弱堿性基團,如伯胺基(亦稱一級胺基)-NH2、仲胺基(二級胺基)-NHR、或叔胺基(三級胺基)-NR2,它們在水中能離解出OH-而呈弱堿性。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。
二、國際最知名的樹脂生產商有哪些?
美國陶氏化學(羅門哈斯被其收購后成為其旗下品牌),德國拜耳,日本三菱,英國漂萊特。
以上四大品牌以羅門哈斯為大而全,陶氏主要生產膜,部分生產離子交換樹脂,這也是當時陶氏花巨資收購羅門哈斯的主要原因,陶氏收購羅門哈斯后的特點:生產規模全球最大,應用及研發領域全球最強。拜耳在一些高端市場(比如醫藥、軍工、濕法冶金等)占有一席之地。日本三菱相比以上兩者在國際市場上影響力要小一些,但是其在生化分離方面還是很有競爭力的。英國漂萊特在早些年關閉羅馬尼亞和美國費城兩大生產基地后,現在就剩下原來與爭光樹脂合資時的湖州地區德清生產基地了,目前漂萊特的品牌主要是銷往第三世界的市場,其綜合實力沒法與前面幾位相比擬,但是敏感的市場洞察力與營銷能力在全球市場上還是占了一些份額。
目前國內客戶要根據自身工藝需求,準確購買使用產品。如果需要的是一些普通水處理用離子交換樹脂,那么采用國內大品牌完全可以使用,而且采購成本低廉,供貨及時,因為所謂的洋品牌其實很多產品也是在國內生產線生產,其中不排除向國內小生產企業進行貼牌包裝后,以進口品牌往國內市場銷售。
國內知名樹脂生產企業有:浙江爭光(旗下兩大品牌:國內品牌“爭光牌”,國際品牌“Hydrolite”牌,目前市場上的那些“zhengguang”牌、“zhenguang”牌、“zengguang”牌都是假爭光,真爭光的商標是“”,是一個loge圖,并不是拼音)。
三、離子交換樹脂是什么?
離子交換樹脂
離子交換樹脂是一類帶有功能基的網狀結構的高分子化合物,它由不溶性的三維空間網狀骨架、連接在骨架上的功能基團和功能基團上帶有相反電荷的可交換離子三部分構成。離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂和兩性離子交換樹脂。若帶有酸性功能基,能與溶液中的陽離子進行交換,稱為陽離子交換樹脂;若帶有堿性功能基,能與陰離子進行交換,則稱為陰離子交換樹脂。兩性樹脂是一類在同一樹脂中存在著陰、陽兩種基團的離子交換樹脂,包括強酸-弱堿型、弱酸-強堿型和弱酸-弱堿型。
離子交換樹脂在現代制糖工業中起著很重要的作用。世界上許多糖廠制造精糖和高級食用糖漿,多數使用離子交換樹脂將糖液脫色提純,而過去傳統用骨炭的精煉糖廠亦有逐漸轉向使用離子交換樹脂的趨勢。
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制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,研究制成了許多種性能優良的離子交換樹脂,并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,是近年國內外制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制成。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絡結構的骨架,再在骨架上導入不同類型的化學活性基團(通常為酸性或堿性基團)而制成。
離子交換樹脂不溶于水和一般溶劑。大多數制成顆粒狀,也有一些制成纖維狀或粉狀。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。
樹脂中化學活性基團的種類決定了樹脂的主要性質和類別。首先區分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類,它們可分別與溶液中的陽離子和陰離子進行離子交換。陽離子樹脂又分為強酸性和弱酸性兩類,陰離子樹脂又分為強堿性和弱堿性兩類
(或再分出中強酸和中強堿性類)。
離子交換樹脂根據其基體的種類分為苯乙烯系樹脂和丙烯酸系樹脂,及根據樹脂的物理結構分為凝膠型和大孔型。
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,適應于不同的用途。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。
離子交換樹脂是帶有官能團(有交換離子的活性基團)、具有網狀結構、不溶性的高分子化合物。通常是球形顆粒物。
化學上的離子交換膜
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