离子交换树脂的原理与应用
离子交换树脂是一类用途很广的功能性高分子材料,利用其选择性交换、吸附原理可以进行脱盐、脱色、分离、精制等,应用领域涉及水处理、食品加工、医药卫生、环保等,渗透在工业生产的各个环节,对现代化工业的发展起着重要作用。
一、离子交换树脂外观与结构
离子交换树脂外观为固体球形颗粒,粒径为0.3-1.2mm,呈乳白、淡黄或棕褐色不透明或半透明球状,不溶于水。
离子交换树脂是一类带有功能基的网状结构的高分子化合物,其结构由三部分组成:不溶性的三维空间网状骨架、连接在骨架上的活性基团。活性基团包括固定离子和带相反电荷的可交换活动离子。
网状骨架不溶于一般的酸、碱溶液及各种有机溶剂,如乙醇、丙酮及烃等。功能基(活性基团)固定在网络骨架上不能自由移动。功能基所带的可以离解的离子却能自由移动,可以与周围的外来离子互相交换。随着使用或再生时,在不同的外界条件下,与周围的同类型其反渗透杀菌剂他离子相n75固化剂互交换。以聚苯乙烯型离子交换树脂为例,其母体为苯乙烯单体与二苯乙烯交联剂共聚成的网状骨架,功能基团为磺酸基,可交换离子为氢离子或钠离子。
人们就是通过控制树脂上的可交换离子,创造适宜条件,如改变浓度差、利用亲合力差别等,使它与相近的同类型离子进行反复交换,以达到不同的使用目的,如浓缩、分离、提纯、净化等。
二、离子交换树脂的国内现状
我国自20世纪50年代以来开始生产和应用离子交换树脂。经过半个多世纪的发展,国内常规离子交换树脂的产量不断增加,品种不断丰富,制造和应用技术已经较为成熟,先后发展了凝胶树脂、大孔树脂、超高交联树脂、复合功能树脂及树脂基复合吸附剂等五代树脂。
近年来,国内离子交换树脂产量不断扩大,技术不断提升,已成为世界最大的生产国,2018年我国离子交换树脂行业产能规模在42.7万吨左右,产量也由2008年的16.35万吨增长至2018年的30.44万吨。需求方面,据测算2017年我国离子交换树脂需求量为20.38万吨,2018年我国离子交换树脂需求量增长至21.56万吨。我国离子交换树脂除供应国内市场外,还出口到全世界....
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