阴离子交换树脂,指分子中含有
碱性基团的离子交换树脂。在溶液中具有碱性,能以其羟离子交换溶液中的
阴离子。可分为强碱性、
弱碱性和强弱碱性混合体三类。
离子交换法(ionexchangeprocess)是液相中的离子和固相中离子间所进行的的一种可逆性
化学反应,当液相中的某些离子较为离子交换固体所喜好时,便会被离子交换固体吸附,为维持水溶液的
电中性,所以离子交换固体必须释出等价离子回溶液中。
1.强碱型
阴离子交换树脂:主要是含有较强的反应基如具有
四面体铵盐
官能基之-N+(CH3)3,在氢氧形式下,-N+(CH3)3OH-中的氢氧离子可以迅速释出,以进行交换,强碱型阴离子交换树脂可以和所有的阴离子进行交换去除。
这种树脂的离解性很强,在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如
NaOH)进行再生。
2.弱碱型阴离子交换树脂: 这类树脂含有
弱碱性基团,如伯胺基(亦称一级胺基)-
NH2、
仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2,它们在水中能离解出OH-而呈弱碱性。这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸
分子吸附。它只能在中性或酸性条件(如pH1~9)下工作。它可用
Na2CO3、NH4OH进行再生。
离子交换树脂含有一定水份,不宜露天存放,储运过程中应保持湿润,以免风干脱水,使树脂破碎,如贮存过程中树脂脱水了,应先用浓
食盐水(25%)浸泡,再逐渐稀释,不得直接放入水中,以免树脂急剧膨胀而破碎。
冬季储运使用中,应保持在5-40℃的温度环境中,避免
过冷或过热,影响质量,若冬季没有保温设备时,可将树脂贮存在
食盐水中,食盐水浓度可根据气温而定。
离子交换树脂的
工业产品中,常含有少量低聚合物和未参加反应的单体,还含有铁、铅、铜等
无机杂质,当树脂与水、酸、碱或其它溶液接触时,上述物质就会转入溶液中,影响出水质量,因此,新树脂在使用前必须进行预处理,一般先用水使树脂充分膨胀,然后,对其中的无机杂质(主要是铁的化合物)可用4-5%的
稀盐酸除去,
有机杂质可用2-4%稀
氢氧化钠溶液除去,洗到近中性即可。如在医药制备中使用,须用
乙醇浸泡处理。
树脂在使用中,防止与金属(如铁、铜等)油污、
有机分子微生物、
强氧化剂等接触,免使离子交换能力降低,甚至失去功能,因此,须根据情况对树脂进行不定期的活化处理,活化方法可根据污染情况和条件而定,一般
阳树脂在软化中易受Fe的污染可用
盐酸浸泡,然后逐步稀释,阴树脂易受有机物污染,可用10%
NaCl+2-5%NaOH混合
溶液浸泡或淋洗,必要时可用1%
双氧水溶液泡数分钟。其它,也可采用酸碱交替处理法,漂白处理法,酒精处理及各种
灭菌法等等。
新树脂的预处理:离子交换树脂的工业产品中,常含有少量
低聚物和未参加反应的单体,还含有铁、铅、铜等无机杂质。当树脂与水、酸、碱或其它溶液接触时,上述物质就会转入溶液中,影响出水质量。因此,新树脂在使用前必须进行预处理。一般先用水使树脂膨胀,然后,对其中的无机杂质(主要是铁的化合物)可用4-5%的稀盐酸除去,有机杂质可用2-4%稀
氢氧化钠溶液除去洗到近中性即可。
(b)≥4(H型)(美)AmberliteIRC-84水处理,电镀含镍
废水处理以及
制药工业等。
(b)≥3(H型)(美)AmberliteIRC-72水处理,制药工业,食品
制糖工业等。
(b)≥3(H型)(法)DuoliteC-464水处理,三废酸碱中和,制药、食品
制糖等。
(b)≥4.2(H型)(德)LewatitCNP80水处理及废水处理,回收贵金属,
抗菌素提纯分离。
+全
交换量:(a)毫摩尔/克(干) (b)毫摩尔/毫升(湿)