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什么是离子交换树脂?离子交换树脂在废水处理中如何应用?

时间: 2019-06-01 来源:西安斯坦利化学商城1

什么是离子交换树脂?离子交换树脂在废水处理中如何应用?离子交换树脂是一种不溶于水的高分子化合物,外观上是一些直径为0.3~1.2毫米的淡黄色或咖啡色的小球。微观上是一种立体网状结构的骨架;骨架上联结着交换基团,交换基团中含有能解离的离子。

 

什么是离子交换树脂?离子交换树脂在废水处理中如何应用?离子交换树脂的基本类型

 

(1) 强酸性阳离子树脂

 

什么是离子交换树脂?离子交换树脂在废水处理中如何应用?这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。

 

树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。

 

(2) 弱酸性阳离子树脂

 

什么是离子交换树脂?离子交换树脂在废水处理中如何应用?这类树脂含弱酸性基团,如羧基-COOH,能在水中离解出H+ 而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如R-COO-(R为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱,在低pH下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。

 

(3) 强碱性阴离子树脂

 

这类树脂含有强碱性基团,如季胺基(亦称四级胺基)-NR3OH(R为碳氢基团),能在水中离解出OH-而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。

 

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。

 

(4) 弱碱性阴离子树脂

 

什么是离子交换树脂?离子交换树脂在废水处理中如何应用?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。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。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。

 

离子交换树脂的应用

 

什么是离子交换树脂?离子交换树脂在废水处理中如何应用?离子交换树脂技术目前废水处理中得到了广泛应用:

 

⑴用于含铬废水的处理

 

对于废水,经预处理后,可用阳树脂去除三价铬和其他阳离子,用阳树脂去除六价铬,并可回收铬酸,实现废水在生产中的循环使用。

 

⑵含锌废水的处理

 

化纤厂纺丝车间的酸性废水主要含有硫酸锌、硫酸和硫酸钠等,用钠离子型阳树脂交换其中的锌离子,用芒硝再生失效的树脂,即可得到硫酸锌的浓缩液。

 

⑶电镀含氰废水的处理

 

阴树脂对络合氰(即氰与金属离子的络合物)的结合力大,所以利用阴离子交换树脂能消除氰化物以及重金属离子的污染,并将其回收利用

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