弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的分類(lèi)和基本性質(zhì)

陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂樹(shù)脂的貯存：

  離子交換樹(shù)脂肪內(nèi)含有一定量的水份，在運(yùn)輸及貯存過(guò)程中應(yīng)盡量保持這部分水。如貯存過(guò)程中樹(shù)脂脫了水，應(yīng)先用濃食鹽水（-10%）浸泡，再逐漸稀釋，不得直接放于水中，以免樹(shù)脂急劇膨脹而破碎。在長(zhǎng)期貯存中，強(qiáng)型樹(shù)脂應(yīng)轉(zhuǎn)變成鹽型，弱型樹(shù)脂可轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的氫型或游離堿型也可轉(zhuǎn)為鹽型，然后浸泡在潔凈的水中。樹(shù)脂在貯存或運(yùn)輸過(guò)程中，應(yīng)保持在5-40C的溫度環(huán)境中，避免過(guò)冷或過(guò)熱，影響質(zhì)量。若冬季沒(méi)有保溫設(shè)備時(shí)，可將樹(shù)脂貯存在食鹽水中，食鹽水的溫度可根據(jù)氣溫而定。
樹(shù)脂的預(yù)處理：

  樹(shù)脂常含有溶劑、未參加聚合反應(yīng)的物質(zhì)和少量低聚合物，還可能吸著鐵、鋁、銅等重金屬離子。當(dāng)樹(shù)脂與水、酸、堿或其他溶液相接觸時(shí)，上述可溶性雜質(zhì)就會(huì)轉(zhuǎn)入溶液中，在使用初期污染出水水質(zhì)。所以，樹(shù)脂在投運(yùn)前要進(jìn)行預(yù)處理。

陽(yáng)樹(shù)脂的預(yù)處理

陽(yáng)樹(shù)脂預(yù)處理步驟如下：

  首先使用飽和食鹽水，取其量約等于被處理樹(shù)脂體積的兩倍，將樹(shù)脂置于食鹽溶液中浸泡18-20小時(shí)，然后放盡食鹽水，用清水漂洗凈，使排出水不帶黃色;其次再用2%-4%NaOH溶液，其量與上相同，在其中浸泡2-4小時(shí)（或作小流量清洗），放盡堿液后，沖洗樹(shù)脂直至排出水接近中性為止。后用5%HCL溶液，其量亦與上述相同，浸泡4-8小時(shí)，放盡酸液，用清

水漂流至中性待用。

 陰樹(shù)脂的預(yù)處理

  其預(yù)處理方法中的步與陽(yáng)樹(shù)脂預(yù)處理方法中的步相同；而后用

5%HCL浸泡4-8小時(shí)，然后放盡酸液，用水清洗至中性；而后用2%-4%NaOH溶

液浸泡4-8小時(shí)后，放盡堿液，用清水洗至中性待用。

弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的分類(lèi)和基本性質(zhì)
                 

　　離子交換樹(shù)脂是一種合成的有機(jī)高分子聚合物，是一種疏松的具有多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的惰性固體，不溶于水，也不溶于電解質(zhì)溶液。這種高聚物的主要特征是它帶有許多可以在溶液中電離的離子基團(tuán)-官能團(tuán)(例如磺酸基-SO3-H+，羧基-COO-H+，胺基R4N+X-等)，所以我們可以把樹(shù)脂看成一種高分子電解質(zhì)。

離子交換樹(shù)脂

　　這種離子交換樹(shù)脂，具有三維空間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在網(wǎng)狀的骨架之間具有一定大小的空隙(“網(wǎng)眼")，可以允許游離的離子自由運(yùn)動(dòng)，樹(shù)脂的可電離的離子基團(tuán)均勻地分布在這個(gè)網(wǎng)狀的空間內(nèi)。如果將樹(shù)脂浸泡在水溶液中，這些官能團(tuán)即開(kāi)始電離，產(chǎn)生游離的離子在樹(shù)脂相內(nèi)形成一種類(lèi)似高分子電解質(zhì)的“溶液"。此時(shí)，如果外來(lái)離子擴(kuò)散進(jìn)入樹(shù)脂相，置換了官能團(tuán)中離解的離子，離子交換反應(yīng)就發(fā)生了。例如帶有磺酸基官能團(tuán)的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂中陽(yáng)離子交換反應(yīng)可以表示如下：R-SO3-H++M+R-SO3M+H+式中，M+代表介質(zhì)溶液中的一價(jià)陽(yáng)離子；R代表惰性有機(jī)網(wǎng)狀骨架。

離子交換樹(shù)脂

　　外來(lái)離子M+自溶液中擴(kuò)散進(jìn)入樹(shù)脂相與樹(shù)脂中的官能團(tuán)(-SO3H)上的H+進(jìn)行交換，于是M+吸附在樹(shù)脂上而H+就離開(kāi)樹(shù)脂相進(jìn)入溶液中，這就是所謂發(fā)生了離子交換，所以離子交換過(guò)程也可以看成是一個(gè)在樹(shù)脂上進(jìn)行的吸附和解吸過(guò)程。

　　目前有機(jī)離子交換樹(shù)脂已發(fā)展到數(shù)百種，一般說(shuō)來(lái)，制備的比較好的樹(shù)脂應(yīng)基本是球形。用顯微鏡觀察可見(jiàn)到各種樹(shù)脂都有部分顆粒出現(xiàn)裂隙，但程度不同，有單個(gè)裂縫的球形顆粒不應(yīng)超過(guò)30%。盡管用于各種用途的有機(jī)離子交換樹(shù)脂種類(lèi)繁多，但可以用不同的分類(lèi)方法將其分類(lèi)：根據(jù)樹(shù)脂所帶官能團(tuán)的性質(zhì)不同，可以分為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和陰離子交換樹(shù)脂兩大類(lèi)。

離子交換樹(shù)脂

　　陽(yáng)離子交換樹(shù)脂所帶的活性基團(tuán)(官能團(tuán))都是一些酸性基團(tuán)， 例如：磺酸基(-SO3-H+)，羧基(-COO-H+)和酚基(-O-H+)等，他們?cè)谒芤褐锌梢圆煌潭鹊亟怆x出H+。這類(lèi)樹(shù)脂又可按官能團(tuán)解離出H+能力的強(qiáng)弱分為強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(如-SO3H型)和弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(如-COOH，-OH型)。陰離子交換樹(shù)脂所帶的官能團(tuán)都是一些堿性基團(tuán)(通常是一些有機(jī)胺)，它們?cè)谒芤褐锌梢圆煌潭鹊亟怆x出可以被交換的陰離子。例如季胺R4NOH，叔胺R3NHOH等，這些基團(tuán)在水溶液中可以和溶液中的陰離子發(fā)生離子交換反應(yīng)：

　　R4NOH+X-R4NX+OH-式中，X-代表外來(lái)的一價(jià)無(wú)機(jī)陰離子。根據(jù)樹(shù)臘中官能團(tuán)的堿性強(qiáng)弱不同，又可分為強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂(如含季胺基R4N+Cl-官能團(tuán))和弱堿性陰離子交換樹(shù)脂(如含叔胺及仲胺官能團(tuán))。