强酸阳离子交换树脂工作原理

日期：2019-08-20 11:44:58 来源：本站

强酸阳离子交换树脂都是小的，多孔的塑料珠（直径约为0.5mm，变化），用特定的电荷固定。这种“固定”电荷不能被去除，并且是树脂交联结构的一部分。每个树脂珠粒还必须含有能够进出珠子的中和抗衡离子，在离子交换过程中（当水溶液通过珠子和离子交换时）被相似电荷的离子取代发生，去除不需要的污染物）。

强酸阳离子交换树脂工作原理
强酸阳离子交换树脂是最广泛使用的树脂之一，特别是用于软化应用，因为它们可有效地完全去除硬度离子，例如镁（Mg +）或钙（Ca 2+）。某些种类的强酸阳离子交换树脂也已开发用于要求从饮用水或其他物流中除去钡和镭的应用。强酸阳离子交换树脂可被氧化剂损坏并被铁或锰污染，因此必须小心避免树脂暴露于这些材料。

强酸阳离子交换树脂和强碱阴离子交换树脂工作原理对比
阳离子树脂和阴离子树脂之间的主要区别在于一个带正电荷（阳离子）而另一个带负电荷（阴离子）。这使得它们可用于去除不同类型的污染物（其也将根据其尺寸和化学组成而变化）。阳离子和阴离子树脂珠可以一起使用（混床配置）或在单独的容器（双床配置）中使用，这取决于设施的需要以及是否需要完全去除带正电荷和带负电的离子。

强酸阳离子交换树脂分大孔型和凝胶型
大孔聚苯乙烯树脂具有比聚苯乙烯凝胶树脂更坚固的孔结构，其允许大孔树脂用作催化剂以及能够用于不适合凝胶树脂的非极性应用。这导致树脂更具渗透性和氧化稳定性并且不易于机械破坏。通常，强酸阳离子大孔离子交换树脂通常提供比其凝胶对应物更高的选择性。

强酸阳离子交换树脂特点
强酸阳离子交换树脂是珠状产物，其在交联的苯乙烯骨架中具有磺酸基团。它们可以在整个pH范围内（0-14）使用，并且即使在100-120℃的高温下也能相对稳定。它们广泛用于各种领域，包括水净化，水软化，废水处理，药物和食品的净化以及催化。
磺酸基团（-HSO3）是交换基团并且表现得像强酸，即使在酸性溶液中也离解成（-SO3） - 和H +，更不用说在碱性溶液中。
离子交换反应只是一对离子改变的地方。下面所示的反应说明了强酸阳离子交换树脂的这种方法。当暴露于溶液中的树脂时，诸如NaCl和CaCl 2的盐或诸如NaOH的碱可以经历离子交换反应。

R-SO 3 H + NaCl→R-SO 3 Na + HCl
2R-SO 3 H + CaCl 2 →（R-SO 3）2 Ca + 2HCl
R-SO 3 H + NaOH→R-SO 3 Na + H 2 O
（R代表离子交换树脂基质。）

尽管强酸阳离子交换树脂吸附所有正离子，但吸附强度取决于离子的类型。这种强度的指数称为选择性。通常，随着离子价的增加，选择性将增加。（例如，Na +
强酸阳离子树脂的典型应用
酸催化
生物柴油净化
冷凝抛光
家用和工业用水软化
工业脱矿
金属电镀
在初级和次级电路核能电厂
氨基酸的纯化
糖脱灰和色谱

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