【正文】 于分解失效 的催化劑從 AlC13等吸附在微孔中。在反應(yīng)過程中則 逐步釋放出來以提高催化劑的效率。這也歸屬于樹脂 的催化功能。 除了上述幾個功能外，離子交換樹脂和大孔型吸 附樹脂還具有 脫色、作載體 等功能。 第三章 吸附分離功能高分子材料 離子交換樹脂的質(zhì)量控制 （ 1）交換容量 離子交換樹脂的 交換容量是指單位質(zhì)量或單位體 積樹脂可交換的離子基團的數(shù)量的能力 。 樹脂的交換容量與其實際所含的離子基團的數(shù)量 并不一定一致，因為樹脂上的離子集團并不一定會全 部進行離子交換，可交換的基團的比例依據(jù)測試條件 不同而異。根據(jù)測定方法不同，有 濕基全交換容量、 全交換容量、工作交換容量 （模擬實際應(yīng)用條件測得 的柱交換容量）等。 第三章 吸附分離功能高分子材料 （ 2）強度 交換樹脂的強度用 磨后圓球率 來考核。樹脂驗收 標準規(guī)定磨后圓球率大于等于 90％為合格的指標。 （ 3）溶出物 溶出物是指樹脂中的低聚物以及殘留反應(yīng)物，通 常是一些 可溶性的有機物 。在使用中，這些有機物會 逐步溶出，影響水質(zhì)并污染樹脂。對于溶出物應(yīng)力求 在生產(chǎn)過程中得到處理，而不應(yīng)只通過使用前預處理 來減少。 第三章 吸附分離功能高分子材料 （ 4）粒徑 離子交換樹脂的顆粒大小可用粒徑表示 。我國通 用工業(yè)離子交換樹脂的粒徑范圍為 ～ mm。 除了用粒徑范圍表示粒度外，還常用 有效粒徑 和 均一系數(shù) 來描述離子交換樹脂的粒徑。 有效粒徑為保 留 90％樹脂樣品（濕態(tài)）的篩孔孔徑 ，以 mm表示； 均一系數(shù)為保留 40％樹脂樣品（濕態(tài)）的篩孔孔徑與 有效粒徑之比值 。均一系數(shù)為表示粒徑均一程度的參 數(shù)，其數(shù)值愈小，則表示顆粒大小愈均勻。 第三章 吸附分離功能高分子材料 （ 5）樹脂的含水量 離子交換樹脂的應(yīng)用絕大部分是在水溶液中進行 的。水分子一方面可使樹脂上的離子化基團和欲交換 的化合物分子離子化，以便進行交換；另一方面水使 樹脂溶脹，使凝膠樹脂或大孔樹脂的凝膠部分產(chǎn)生凝 膠孔，以便離子能以適當?shù)乃俣仍谄渲袛U散。所以離 子交換樹脂必須具有良好的吸水性。但樹脂在貯存過 程的含水量不能太大，否則會降低其機械強度和體積 交換容量。 離子交換樹脂的含水量一般為 30％～ 80 ％， 隨樹脂的種類和用途而變。 第三章 吸附分離功能高分子材料 （ 6）比表面積、孔容、孔度、孔徑和孔徑分布 比表面積主要指大孔樹脂的內(nèi)表面積 。大孔樹脂 的比表面積常在 1～ 1000m2/g之間。相比之下，樹脂 的外表面積是非常小的 (約 )，且變化不大。 孔容是指單位質(zhì)量樹脂的孔體積 。 孔度為樹脂的孔容占樹脂總體積的百分比 。 孔徑是將樹脂內(nèi)孔穴近似看作圓柱形時的直徑 。 第三章 吸附分離功能高分子材料 上述參數(shù)之間的相互關(guān)系如下： Ta ??11Vp ??TaaP??? ??? 1VpdSp4 V104 ??（ 3— 1） （ 3— 2） （ 3— 3） 式中， Vp為孔容 (mL/g)， ρa和 ρT為樹脂的表觀密度 和骨架密度 (g/mL)， P為孔度； S為比表面積 (m2/g)， d 為平均孔徑 (nm)。 第三章 吸附分離功能高分子材料 樹脂的比表面積常采用 低溫氮吸附 — 脫附等溫線 法（ BET法）和壓汞法 測定。測量范圍為 1～ 1500 m2/g。壓汞法同時還可測定孔容、平均孔徑和孔徑分 布等參 數(shù)，使用較為方便。此外，孔容還可通過 毛細 管凝聚法、濕態(tài)樹脂干燥法 等測定；孔徑分布還可通 過 X射線小角散射法、熱孔計法、反相體積排阻色譜 法 等方法測定。 第三章 吸附分離功能高分子材料 離子交換樹脂和吸附樹脂的應(yīng)用 離子交換樹脂的應(yīng)用 （ 1）水處理 水處理包括 水質(zhì)的軟化、水的脫鹽和高純水的制 備 等。水處理是離子交換樹脂最基本的用途之一。如 下面是去離子水的制備裝置。 第三章 吸附分離功能高分子材料 第三章 吸附分離功能高分子材料 （ 2）冶金工業(yè) 離子交換是冶金工業(yè)的重要單元操作之一。在 鈾、釷等超鈾元素、稀土金屬、重金屬、輕金屬、貴 金屬和過渡金屬 的分離、提純和回收方面，離子交換 樹脂均起著十分重要的作用。 離子交換樹脂還可用于 選礦 。在礦漿中加入離子 交換樹脂可改變礦漿中水的離子組成，使浮選劑更有 利于吸附所需要的金屬，提高浮選劑的選擇性和選礦 效率。 第三章 吸附分離功能高分子材料 （ 3）原子能工業(yè) 離子交換樹脂在原子能工業(yè)上的應(yīng)用包括 核燃 料的分離、提純、精制、回收 等。用離子交換樹脂制 備高純水，是核動力用循環(huán)、冷卻、補給水供應(yīng)的唯 一手段。離子交換樹脂還是原子能工業(yè)廢水去除放射 性污染處理的主要方法。 第三章 吸附分離功能高分子材料 （ 4） 海洋資源利用 利用離子交換樹脂，可 從許多海洋生物（例如海 帶）中提取碘、溴、鎂等重要化工原料 。在海洋航行 和海島上，用 離子交換樹脂以海水制取淡水 是十分經(jīng) 濟和方便的。 第三章 吸附分離功能高分子材料 （ 5）化學工業(yè) 離子交換樹脂在化學實驗、化工生產(chǎn)上已經(jīng)和 蒸 餾、結(jié)晶、萃取和過濾 一樣，成為重要的單元操作， 普遍 用于多種無機、有機化合物的分離、提純，濃縮 和回收 等。 離子交換樹脂用作化學反應(yīng)催化劑，可大大提高 催化效率，簡化后處理操作，避免設(shè)備的腐蝕。 第三章 吸附分離功能高分子材料 離子交換樹脂的功能基連接上作為試劑的基團 后，可以當作有機合成的試劑，成為 高分子試劑， 用 來制備許多新的化合物。這種方法具有控制及分離容 易、副產(chǎn)物少、純度高等特點。目前在有機化合物的 酰化、過氧化、溴化二硫化物的還原、大環(huán)化合物的 合成、肽鏈的增長、不對稱碳化合物的合成、羥基的 氧化等方面都已取得顯著的效果。 強酸型陽離子交換樹脂能 強烈吸水 ，可用作干燥 劑，吸收有機溶劑或氣體中的水分 。 第三章 吸附分離功能高分子材料 （ 6）食品工業(yè) 離子交換樹脂在 制糖、釀酒、煙草、乳品、飲 料、調(diào)味品 等食品加工中都有廣泛的應(yīng)用。特別在酒 類生產(chǎn)中，利用離子交換樹脂改進水質(zhì)、進行酒的脫 色、去渾、去除酒中的酒石酸、水楊酸等雜質(zhì)，提高 酒的質(zhì)量。酒類經(jīng)過離子交換樹脂的去銅、錳、鐵等 離子，可以增加貯存穩(wěn)定性。經(jīng)處理后的酒，香味 純，透明度好，穩(wěn)定性可靠，是各種酒類生產(chǎn)中不可 缺少的一項工藝步驟。 第三章 吸附分離功能高分子材料 用離子交換樹脂可調(diào)節(jié)乳品的組成，增加乳液的 穩(wěn)定性，延長存放時間。此外，用離子交換樹脂來調(diào) 節(jié)牛奶中鈣的含量，除去乳品中離子性雜質(zhì)，如鍶 (Sr)、碘 (I2)等污染物，均是很成功的。 在味精生產(chǎn)中，利用離子交換樹脂 對谷氨酸的選 擇性吸附 ，可除去產(chǎn)品中的雜質(zhì)和對產(chǎn)品進行脫色。 這一方法在國內(nèi)亦已大規(guī)模地使用。 第三章 吸附分離功能高分子材料 （ 7）醫(yī)藥衛(wèi)生 離子交換樹脂在醫(yī)藥衛(wèi)生事業(yè)中被大量應(yīng)用。如 在藥物生產(chǎn)中用于 藥劑的脫鹽、吸附分離、提純、脫 色、中和及中草藥有效成分的提取 等。 離子交換樹脂本身可作為 藥劑內(nèi)服 ，具有解毒、 緩瀉、去酸等功效，可用于治療胃潰瘍、促進食欲、 去除腸道放射物質(zhì)等。 對于 外敷藥劑 ，用離子交換樹脂粉末可配制軟 膏、粉劑及嬰兒護膚用品，用以吸除傷口毒物和作為 解毒藥劑。 第三章 吸附分離功能高分子材料 將各種藥物吸附在離子交換樹脂上，可有效地 控 制藥物釋放速率，延長藥效，減少服藥次數(shù) 。利用離 子交換樹脂吸水后體積迅速膨脹的特點，將其與藥劑 混合制成藥片，服后可迅速脹大崩解，更快更好地發(fā) 揮藥物的作用。 離子交換樹脂還是 醫(yī)療診斷、藥物分析檢定 的重 要藥劑，如血液成分分析、胃液檢定、藥物成分分析 等。具有檢測速度快、干擾少等優(yōu)點。 第三章 吸附分離功能高分子材料 （ 8）環(huán)境保護 離子交換樹脂在廢水，廢氣的濃縮、處理、分 離、回收及分析檢測上都有重要應(yīng)用，已普遍用于 電 鍍廢水、造紙廢水、礦冶廢水、生活污水，影片洗印 廢水、工業(yè)廢氣 等的治理。例如影片洗印廢水中的銀 是以 Ag(SO3)23等陰離子形式存在的，使用 Ⅰ 型強堿 性離子交換樹脂處理后，銀的回收率可達 90％以上， 既節(jié)約了大量的資金，又使廢水達到了排放標準。 第三章 吸附分離功能高分子材料 又如電鍍廢水中含有大量有毒的金屬氰化物，如 Fe(CN)63， Fe(CN)64等，用抗有機污染力強的聚丙烯 酰胺系陰離子交換樹脂處理后，可使金屬氰化物的含 量降至 10ppm以下。 第三章 吸附分離功能高分子材料 吸附樹脂的應(yīng)用 （ 1）有機物的分離 由于吸附樹脂具有巨大的比表面，不同的吸附樹 脂有不同的極性，所以可用來分離有機物。例如，含 酚廢水中酚的提取，有機溶液的脫色等等。 （ 2）在醫(yī)療衛(wèi)生中的應(yīng)用 吸附樹脂可作為血液的清洗劑。這方面的應(yīng)用研 究正在開展，已有搶救安眠藥中毒病人的成功例子。 第三章 吸附分離功能高分子材料 （ 3）藥物的分離提取 在 紅霉索、絲裂霉素、頭孢菌素等抗菌素的提 取 中，已采用吸附樹脂提取法。由于吸附樹脂不受溶 液 pH值的影響，不必調(diào)整抗菌素發(fā)酵液的 pH值，因 此不會造成酸、堿對發(fā)酵液活性的破壞。 用吸附樹脂對 中草藥中有效成分的提取 研究工作 正在開展，在 人參皂甙、絞股蘭、甜葉菊等的提取 中 已取得卓著的成績。 第三章 吸附分離功能高分子材料 （ 4）在制酒工業(yè)中的應(yīng)用 酒中的 高級脂肪酸脂易溶于乙醇而不溶于水 ，因 此當制備低度白酒時，需向高度酒中加水稀釋。隨著 高級脂肪酸脂類溶解度的降低，容易析出而呈渾濁現(xiàn) 象，影響酒的外觀。吸附樹脂可選擇性地吸附酒中分 子較大或極性較強的物質(zhì)，較小或極性軟弱的分子不 被吸附而存留。如 棕櫚酸乙酯、油酸乙酯和亞油酸乙 酯 等分子較大的物質(zhì)被吸附， 而已酸乙酯、乙酸乙 酯、乳酸乙酯 等相對分子質(zhì)量較小的香味物質(zhì)不被吸 附而存留，達到分離、純化的目的。