離子交換樹(shù)脂的作用
命名方式:
離子交換產(chǎn)品的型號(hào)以三位阿拉伯?dāng)?shù)字組成,數(shù)字代表產(chǎn)品的分類,第二位數(shù)字代表骨架的差異,第三位數(shù)字為順序號(hào)用以區(qū)別基因、交聯(lián)劑等的差異。第二位數(shù)字的意義,見(jiàn)表8-1。
表8-1 樹(shù)脂型號(hào)中的一、二位數(shù)字的意義
代號(hào) 0 1 2 3 4 5 6
分類名稱 強(qiáng)酸性 弱酸性 強(qiáng)堿性 弱堿性 螫合性 兩性 氧化還原性
骨架名稱 苯乙烯系丙烯酸系 醋酸系 環(huán)氧系 乙烯吡啶系 脲醛系 氯乙烯系
大孔樹(shù)脂在型號(hào)前加“D”,凝膠型樹(shù)脂的交聯(lián)度值可在型號(hào)后用“×”號(hào)連接阿拉伯?dāng)?shù)字表示。如D011×7,表示大孔強(qiáng)酸性丙烯酸系陽(yáng),其交聯(lián)度為7。
國(guó)外一些產(chǎn)品用字母C代表陽(yáng)離子樹(shù)脂,A代表陰離子樹(shù)脂,如Amberlite的IRC和IRA分別為陽(yáng)樹(shù)脂和陰樹(shù)脂,亦分別代表陽(yáng)樹(shù)脂和陰樹(shù)脂。
離子交換樹(shù)脂的作用
?物理結(jié)構(gòu)
離子樹(shù)脂常分為凝膠型和大孔型兩類。
凝膠型樹(shù)脂的高分子骨架,在干燥的情況下內(nèi)部沒(méi)有毛細(xì)孔。它在吸水時(shí)潤(rùn)脹,在大分子鏈節(jié)間形成很微細(xì)的孔隙,通常稱為顯微孔(micro-pore)。濕潤(rùn)樹(shù)脂的平均孔徑為2~4nm(2×10-6 ~4×10-6mm)。
這類樹(shù)脂較適合用于吸附無(wú)機(jī)離子,它們的直徑較小,一般為0.3~0.6nm。這類樹(shù)脂不能吸附大分子有機(jī)物質(zhì),因后者的尺寸較大,如蛋白質(zhì)分子直徑為5~20nm,不能進(jìn)入這類樹(shù)脂的顯微孔隙中。
大孔型樹(shù)脂是在聚合反應(yīng)時(shí)加入致孔劑,形成多孔海綿狀構(gòu)造的骨架,內(nèi)部有大量的微孔,再導(dǎo)入交換基團(tuán)制成。它并存有微細(xì)孔和大網(wǎng)孔(macro-pore),潤(rùn)濕樹(shù)脂的孔徑達(dá)100~500nm,其大小和數(shù)量都可以在制造時(shí)控制??椎赖谋砻娣e可以增大到超過(guò)1000m2/g。這不僅為離子交換提供了良好的接觸條件,縮短了離子擴(kuò)散的路程,還增加了許多鏈節(jié)活性中心,通過(guò)分子間的范德華引力(van de Waals force)產(chǎn)生分子吸附作用,能夠象活性炭那樣吸附各種非離子性物質(zhì),擴(kuò)大它的功能。一些不帶交換功能團(tuán)的大孔型樹(shù)脂也能夠吸附、分離多種物質(zhì),例如化工廠廢水中的酚類物。
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