離子交換法ppt課件(2)(已修改)
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【正文】 1 2022/5/30/04:34:22 第四章 離子交換法 第一節(jié) 概述 離子交換法定義： 離子交換法是基于固體離子交換劑在與電解質水溶液 接觸時，溶液中的某種離子與交換劑中的同性電荷離子發(fā) 生離子交換作用，結果溶液中的離子進入交換劑，而交換 劑中的離子轉入溶液中。 如： ??????????????ClSORSOClRHCaRCaHR22224224222 2022/5/30/04:34:22 離子交換法的應用： （ 1）從貧液中富集和回收有價金屬：貴金屬和稀有金屬； （ 2）提純化合物和分離性質相似的元素：稀土分離； （ 3）處理某些工廠的廢水； （ 4）生產軟化水。 3 2022/5/30/04:34:22 第二節(jié) 離子交換樹脂及其性能 （ 1）高分子部分：聚苯乙烯或聚丙烯酸酯等。連接樹脂的功能團的作用。 （ 2）交聯(lián)劑部分：把整個線狀高分子鏈交聯(lián)起來，形成三度空間的網狀結果。 （ 3）功能團部分：固定在樹脂高分子部分上的活性離子基團。 交聯(lián)度的大小決定了樹脂的機械強度、交換容量和 溶脹性等性質。 %1 0 0????? 交聯(lián)劑質量高分子質量 交聯(lián)劑質量）交聯(lián)度（ BVD4 2022/5/30/04:34:22 固體球形顆粒，多孔網狀結構；不溶于水；具有離子交換特性的有機高分子聚電解質。 離子交換樹脂 (一 ) 組成 離子交 換樹脂 母體 (骨架 ) 活性基團 固 定 離 子 可交換離子 苯乙烯 (單體 ) + 二乙烯苯 (交聯(lián)劑 ) 母體 共聚 H2SO4 功 能 基 反 應 R — SO3 H 固定離子 可交換離子 母體 5 2022/5/30/04:34:22 離子交換樹脂的結構 離子交換樹脂是具有特殊網狀結構的高分子化合物 ， 由空間網狀結構骨架 （ 即母體 ） 和附著在骨架上的許多活性基團所構成 。 活性基團遇水電離，分成：固定部分和活動部分 6 2022/5/30/04:34:22 樹脂的網絡骨架 7 2022/5/30/04:34:22 一般按樹脂所帶功能團的性質不同分為陽離子交換樹 脂和陰離子交換樹脂。 細分： ①強酸性陽離子交換樹脂； ②弱酸性陽離子交換樹脂； ③強堿性陰離子交換樹脂；④弱堿性陰離子交換樹脂； ⑤螯合樹脂；⑥兩性樹脂；⑦氧化還原樹脂。 8 2022/5/30/04:34:22 離子交換樹脂的命名方法 9 2022/5/30/04:34:22 離子交換樹脂命名法中分類代號和骨架代號 代號 分類名稱 骨架名稱 0 強酸性 苯乙烯系 1 弱酸性 丙烯酸系 2 強堿性 酚醛系 3 弱堿性 環(huán)氧系 4 螯合性 乙烯哌啶系 5 兩性 脲醛系 6 氧化還原 氯乙烯系 10 2022/5/30/04:34:22 樹脂的物理性能 (一 ) 外觀 ? 形狀：透明或半透明的球狀珠體。 ? 顏色：白、淺黃、赤褐色。 (二 ) 含水率 樹脂孔隙內所含的水分，一般在 40%～ 69%。 ?與樹脂的膠聯(lián)度有關，交聯(lián)度低，空隙率高，含水率高。 （ 1）物理性能：溶脹性，粒度，密度。 （ 2）化學性能：交換容量。 交換容量：以每克干樹脂或每毫升濕樹脂上的交換離子的摩爾數(shù)表示?？偨粨Q容量，操作容量，漏穿容量，全容量。 11 2022/5/30/04:34:22 (三 ) 密度 ? 干真密度：干燥狀態(tài)下，樹脂材料本身具有的密度。 ? 濕真密度：在水中充分溶脹后濕樹脂本身的密度。 ? 表觀密度：樹脂在水中充分溶脹后的堆積密度 (視密度 ) 。 單位均為 mg/L. (四 ) 交聯(lián)度 交聯(lián)度為樹脂合成時交聯(lián)劑的用量，一般為 7%~10%。 ? 交聯(lián)度越高，孔隙度越低，密度越大，對半徑較大的離子和水合離子擴散速度越低，交換量越小。 ? 在水中浸泡，形變小，較穩(wěn)定。 12 2022/5/30/04:34:22 (五 ) 溶脹性 吸水后體積增大的現(xiàn)象。溶脹程度用溶脹率表示： ?溶脹的原因 水擴散到樹脂交聯(lián)網孔發(fā)生溶脹； 活性基團離解形成水合離子。 ? 影響因素 樹脂交聯(lián)度：交聯(lián)度越大，溶脹率越低。 活性基團：離解程度越大，溶脹率越大； 可交換離子：
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