1、以阳离子交换树脂为例,其对常见离子的选择性次序为:Fe3+ Al3+ Ca2+ Mg2+ K+ ≈ NH4+ Na+ Li+。这个次序主要适用于含盐量不高的水溶液中。在浓溶液中,由于离子间的干扰较大,且水合半径的大小顺序与上述次序有所不同,因此各离子间的选择性差异会减小。
2、机理:强酸性树脂对阳离子的选择顺序为:Fe3+Fe2+Ca2+Mg2+Na+H+ 树脂铁中毒之后,可以使用浓度为10%的盐酸,对树脂进行清洗,将水降低至距离树脂200-300毫米左右,然后用盐酸浸泡或低流速循环,盐酸会将树脂转化成为氢型,在使用之前可以将树脂转化为钠型,再投入使用。
3、对于H型强酸性阳离子交换树脂,对水中离子的选择顺序为:Ca2+Mg2+Na+H+。而对于OH型强碱性阴离子交换树脂,对水中阴离子的选择顺序为:Cl-OH-HSiO3-HCO3-SO42-NO3-HCO3-HSiO3-HSiO3-HSiO3-。离子交换树脂的选择性对于分析和判断化学水处理过程非常重要。
4、【答案】:答案:B 解析:在强酸性阳离子交换树脂的解离能力很强,所以在任何酸性或碱性溶液中均能解离和产生离子交换作用,其作用pH范围介于1~14。反之,弱酸性阳离子交换树脂的解离能力很弱,只能在弱酸性至碱性溶液中解离和产生离子交换作用,其作用pH范围仅介于5~14。
5、阳离子交换树脂在前面 主要原因是因为水中的弱碱性阴离子在和阴离子树脂交换时置换出氢氧根离子,阻止交换继续进行,而先经过阳离子交换树脂后能置换出氢离子, 再经过阴离子交换树脂时置换出来的氢氧根离子会和氢离子结合成水,不会影响继续交换。
阳离子树脂分为强酸性和弱酸性两类,人工合成的阳离子树脂的官能团是有机酸,并按照酸性的强弱,分为强酸性和弱酸性两类。强酸性的官能团是苯磺酸,弱酸性的官能团则包括有机磷酸、羟基酸和酚等。酸主要以H+的形式与其他阳离子进行交换。例如,用H +与金属离子交换会使树脂变成盐的形式。
离子交换树脂是通过其基团的离解和吸附作用,实现对溶液中离子的交换和分离的一种材料。根据基团的酸碱性质,离子交换树脂可分为强酸性阳离子树脂、弱酸性阳离子树脂、强碱性阴离子树脂和弱碱性阴离子树脂四大基本类型。
离子交换树脂根据其交换特性主要分为三类: 强碱型阴离子交换树脂:这类树脂以其强大的交换能力见长,如含有四面体铵盐官能基的-N+(CH3)3,例如-N+(CH3)3OH-在氢氧形式下,能快速释放氢氧离子进行交换。它们可以与所有阴离子进行交换,以去除溶液中的杂质。
弱碱型阴离子交换树脂:含有弱碱性基团,如伯胺基-NH仲胺基-NHR或叔胺基-NR2,它们在水中释放出OH-,呈现弱碱性。它们通常吸附整个其他酸分子,工作条件通常为中性或酸性(pH1~9),再生使用Na2CO3或NH4OH。
根据离子交换树脂所带活性基团的性质,可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。它们可分别与溶液中的阳、阴离子进行离子交换。而阳离子树脂又分为强酸性阳离子树脂和弱酸性阳离子树脂两类,阴离子树脂则可分为强碱性阴离子树脂和弱碱性阴离子树脂两类。
根据阴阳酸碱:离子交换树脂主要分为阴离子和阳离子两种离子形态,阴阳离子形态的树脂分别可以与溶液中的阳离子和阴离子进行交换。同时阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两种,阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两种。根据树脂基团:离子交换树脂可以根据树脂基团的种类分为苯乙烯树脂和丙烯酸树脂。
离子交换树脂是通过其基团的离解和吸附作用,实现对溶液中离子的交换和分离的一种材料。根据基团的酸碱性质,离子交换树脂可分为强酸性阳离子树脂、弱酸性阳离子树脂、强碱性阴离子树脂和弱碱性阴离子树脂四大基本类型。
强酸性树脂及强碱性树脂在转变为钠型和氯型后,就不再具有强酸性及强碱性,但它们仍然有这些树脂的其他典型性能,如离解性强和工作的pH范围宽广等。
强酸性阳离子树脂 这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的h+与溶液中的阳离子互相交换。
强酸型离子交换树脂;强碱型离子交换树脂;弱酸型离子交换树脂;弱碱型离子交换树脂;大孔吸附型树脂;6螯合型大孔树脂;其中1-4类又可分为凝胶型离子交换树脂和大孔型离子交换树脂。
离子交换树脂还可以根据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别。首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类,它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。
1、强酸性阳离子交换树脂( strong-acid cation exchange resin)是主要交换基团为磺酸基(-SO3H)的阳离子交换树脂 ,可以重复使用。
2、强酸性阳离子树脂 这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。
3、阳离子交换树脂的工作原理:这类树脂含有大量的酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。