什么是離子交換樹脂？

離子交換是一種可逆的化學(xué)反應(yīng)，其中從溶液中除去溶解的離子并用相同或類似電荷的其他離子替換。離子交換樹脂本身不是化學(xué)反應(yīng)物，而是促進(jìn)離子交換反應(yīng)的物理介質(zhì)。樹脂本身由形成烴網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)聚合物組成。整個聚合物基質(zhì)是離子交換位點(diǎn)，其中帶正電離子（陽離子）或帶負(fù)電離子（陰離子）的所謂“官能團(tuán)”固定在聚合物網(wǎng)絡(luò)上。這些官能團(tuán)容易吸引相反電荷的離子。

離子交換樹脂基質(zhì)通過在稱為聚合的過程中使烴鏈彼此交聯(lián)而形成。交聯(lián)使樹脂聚合物具有更強(qiáng)，更有彈性的結(jié)構(gòu)和更大的容量（按體積計）。雖然大多數(shù)IX樹脂的化學(xué)組成是聚苯乙烯，但某些類型是由丙烯酸（丙烯腈或丙烯酸甲酯）制造的。然后樹脂聚合物經(jīng)歷一種或多種化學(xué)處理以將官能團(tuán)結(jié)合到位于整個基質(zhì)中的離子交換位點(diǎn)。這些官能團(tuán)賦予離子交換樹脂其分離能力，并且從一種樹脂到下一種樹脂會有很大差異。最常見的成分包括：

1.強(qiáng)酸陽離子交換樹脂

由聚苯乙烯基質(zhì)和磺酸鹽（SO 3 -）官能團(tuán)組成，其中帶有鈉離子（Na 2+）用于軟化應(yīng)用，或氫離子（H +）用于脫礦質(zhì)

2.弱酸陽離子交換樹脂

樹脂由丙烯酸聚合物組成，該聚合物已用硫酸或苛性鈉水解以產(chǎn)生羧酸官能團(tuán)。由于它們對氫離子（H +）的高親和力，弱酸陽離子交換樹脂通常用于選擇性地除去與堿度相關(guān)的陽離子。

3.強(qiáng)堿陰離子交換樹脂

通常由經(jīng)過氯甲基化和胺化的聚苯乙烯基質(zhì)組成，以將陰離子固定到交換位點(diǎn)。1型強(qiáng)堿陰離子交換樹脂是通過應(yīng)用三甲胺生產(chǎn)的，其產(chǎn)生氯離子（Cl -），而2型強(qiáng)堿陰離子交換樹脂通過應(yīng)用二甲基乙醇胺生產(chǎn)，其產(chǎn)生氫氧根離子（OH -）。

4.弱堿陰離子交換樹脂

通常由經(jīng)過氯甲基化的聚苯乙烯基質(zhì)組成，然后用二甲胺胺化。弱堿陰離子交換樹脂

的獨(dú)特之處在于它們不具有可交換的離子，因此用作酸吸收劑以除去與強(qiáng)無機(jī)酸相關(guān)的陰離子。

5.螯合樹脂

螯合樹脂是最常見的特種樹脂類型，用于選擇性去除某些金屬和其他物質(zhì)。在大多數(shù)情況下，樹脂基質(zhì)由聚苯乙烯組成，盡管多種物質(zhì)用于官能團(tuán)，包括硫醇，三乙基銨和氨基膦等。

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什么是離子交換樹脂？

1.離子交換樹脂是一種具有網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)、且不溶于酸、堿和有機(jī)溶劑的固體高分子化合物.離子交換樹脂的單元結(jié)構(gòu)由兩部分組成。一部分是不可移動且具有立體結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)骨架，另一部分是可移動的活性離子。

2.離子交換樹脂是一類具有離子交換功能的高分子材料，在溶液中它能將本身的離子與溶液中的同號離子進(jìn)行交換。如果樹脂釋放的是活性陽離子，它就能和溶液中的陽離子發(fā)生交換，稱陽離子交換樹脂如果釋放的是活性陰離子，它就能交換溶液中的陰離子，稱陰離子交換樹脂。

離子交換樹脂的原理是什么？

在離子交換過程中，水中的陽離子（如Na+、Cat、Kt、Mg2+、Fe3+等）與陽離子交換樹脂上的H+進(jìn)行交換，水中陽離子被轉(zhuǎn)移到樹脂上，而樹脂上的H+交換到水中。水中的陰離子（如C1-、HCO，等）與陰離子交換樹脂上的O進(jìn)行交換，水中陰離子被轉(zhuǎn)移到樹脂上，而樹脂上的OH-交換到水中。而H+與0H-相結(jié)合生成水，從而達(dá)到過濾的目的。

專業(yè)上講，離子交換樹脂是帶有可交換離子功能基團(tuán)的具有三維網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的高分子聚合物，其能夠與溶液中相應(yīng)的陽離子或陰離子發(fā)生交換作用，達(dá)到吸附去除或富集提取的目的。離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)由三部分組成：不溶性的三維空間網(wǎng)狀高分子骨架、連接在高分子骨架上的功能基團(tuán)以及功能基團(tuán)上所帶的可交換離子。

按照組成其分子骨架的物質(zhì)不同，分為苯乙烯系、丙烯酸系、環(huán)氧系等；按照其可交換的離子性質(zhì)分類，可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂，而陽離子交換樹脂又可分為強(qiáng)酸陽離子交換樹脂與弱酸陽離子交換樹脂，陰離子交換樹脂又可分為強(qiáng)堿陰離子交換樹脂與弱堿陰離子交換樹脂；按照其內(nèi)部孔道結(jié)構(gòu)的不同，可分為大孔型離子交換樹脂與凝膠型離子交換樹脂。

離子交換樹脂是帶有官能團(tuán)(有交換離子的活性基團(tuán))、具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、不溶性的高分子化合物。通常是球形顆粒物。

離子交換樹脂的全名稱由分類名稱、骨架（或基因）名稱、基本名稱組成?？紫督Y(jié)構(gòu)分凝膠型和大孔型兩種，凡具有物理孔結(jié)構(gòu)的稱大孔型樹脂，在全名稱前加“大孔”。分類屬酸性的應(yīng)在名稱前加“陽”，分類屬堿性的，在名稱前加“陰”。如：大孔強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂。

離子交換樹脂還可以根據(jù)其基體的種類分為苯乙烯系樹脂和丙烯酸系樹脂。樹脂中化學(xué)活性基團(tuán)的種類決定了樹脂的主要性質(zhì)和類別。首先區(qū)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(jìn)行離子交換。陽離子樹脂又分為強(qiáng)酸性和弱酸性兩類，陰離子樹脂又分為強(qiáng)堿性和弱堿性兩類 （或再分出中強(qiáng)酸和中強(qiáng)堿性類）。

離子交換樹脂是帶有官能團(tuán)（有交換離子的活性基團(tuán)）、具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、不溶性的高分子化合物。通常是球形顆粒物。離子交換樹脂是用來吸收水中的鈣鎂等陽離子，和氫氧根等陰離子。使水趨向于純水并且離子交換樹脂經(jīng)過處理可以反復(fù)使用。

主要用在水處理，食品工業(yè)，制藥行業(yè)，合成化學(xué)和石油化學(xué)工業(yè)，環(huán)境保護(hù)，濕法冶金等方面。

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