離子交換劑

離子交換劑

凡是能夠進行離子交換的這類物質都稱為離子交換劑。離子交換劑分無機質類和有機質類兩大類。無機質類又可分天然的——如海綠砂;人造的——如合成沸石。有機質類又分碳質和合成樹脂兩類。其中碳質類如磺化煤等;合成樹脂類分陽離子型——如強酸性和弱酸性樹脂;陰離子型——如強鹼性和弱鹼性樹脂、兩性樹脂和螯合樹脂等類。

簡介

離子交換劑離子交換劑

能與溶液中的離子進行等當量交換反應的物質,常指用於離子交換操作的一類不溶、不熔的細粒固體。還可用作溶液中非電解質溶質的吸附劑和某些有機化學反應的催化劑。它的乾品還用作有機液體的脫水劑。

選材

離子交換劑分為無機質和有機質兩類。無機質主要是沸石,有機質有磺化煤和離子交換樹脂。沸石有天然沸石和合成沸石。天然沸石是最早套用的無機離子交換劑,是含有水的鈉、鈣以及鋇、鍶、鉀等矽鋁酸的鹽類。色淺,具玻璃光澤,是陽離子交換劑。除天然產品外,也有人工製成的合成沸石。它的交換容量低,在酸中不穩定,不能作氫離子交換,曾用於水的軟化。由於無機離子交換劑耐高溫和輻照,研製出鋯氧、鉻氧和鈦氧等的磷酸鹽或鎢酸鹽構成的陽離子交換劑,它們的交換容量高,套用於核工業中。

磺化煤 是煙煤用濃硫酸磺化的產物,是陽離子交換劑,含有磺酸基、羧基和酚羥基,用於水的脫鹼軟化。磺化煤價廉,但性能隨煤種而異,交換容量較低,性脆易碎,不耐磨耗。

離子交換劑離子交換劑

離子交換樹脂 大都是苯乙烯與二乙烯苯的共聚物(見聚合物),也有的是丙烯酸系的共聚物或苯酚甲醛的縮聚物。離子交換樹脂按它的交換基團分成陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩大類:陽離子交換樹脂又分為強酸性與弱酸性,前者具有的磺酸基交換基團,適用於所有的酸性溶液,後者則是羧基、膦酸基或酚羥基,僅能用於中性至鹼性溶液,但交換容量大,容易再生。陰離子交換樹脂又分為強鹼性與弱鹼性,前者帶有季胺基,適用於所有鹼度的溶液,還能交換吸附弱酸;後者帶有叔胺基或仲胺基,僅能用於中性至酸性溶液,但交換容量大,容易再生。離子交換樹脂按物理結構又分為凝膠型和大孔型,前者是外觀透明的均相凝膠結構,離子通過基體的大分子鏈間孔隙,才能擴散到交換基團附近,只適用於交換一般無機離子。此外,還有大孔離子交換樹脂,在它的顆粒內有毛細孔道,具有非均相凝膠結構,適用於交換分子量較大的有機離子。近年為適應生物化學工程的需要,在葡聚糖或纖維素上引入交換基團,用於提取多肽、核酸等物質。

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