(1) 按照功能基团(活性基团)分类,可以分为含酸性基团的阳离子交换树脂和含碱性的阴离子交换树脂,螯合性离子交换树脂、光活性离子交换树脂等。阳离子交换树脂又分为强酸性离子交换树脂和弱酸性离子交换树脂,阴离子交换树脂分为强碱性离子交换树脂和弱碱性离子交换树脂
(2) 按照骨架的物理结构类型分类,可以分为凝胶型树脂(微孔树脂)和大孔树脂以及均载体型树脂。凝胶型树脂树脂是没有物理孔的,它们内部只有化学孔既分子链或分子之间的孔隙,而大分子链间距离据定于交联程度,所以,凝胶型离子交换树脂交联剂的用量将会影响树脂的性能。大孔型的离子交换树脂比表面积大,毛细孔体积大,所以大分子交换树脂适合在非水溶液中使用。[1]
图1-1
(3) 按照聚合物单体分类,可以分为聚苯乙烯型树脂、聚丙烯酸型树脂、环氧氯丙烷型多烯多胺型树脂、酚醛树脂、乙烯吡啶型树脂。
(4) 按照聚合物的化学反应,可以分为共聚型树脂和缩聚型树脂。
(5) 按照离子交换树脂的用途分,可以分为工业级离子交换树脂、食品级离子交换树脂、分析级离子交换树脂、核等级离子交换树脂、层床专用离子交换树脂,混床专用离子交换树脂。
1.2.3 离子交换树脂的功能
离子交换树脂的多面功能使离子交换树脂成为了用途最广的高分子材料。离子交换树脂有如下几个工能[2,3]
(1) 离子交换功能。离子交换功能是离子交换树脂最基本的功能。离子交换反应一般是平衡可逆的,反应会随着体系各种参数的变化而变化,利用这种可逆平衡,离子交换树脂可以反复使用。在进行离子交换时,最要有三种离子反应,它们分别是:
① 中性盐分解反应
其主要反应方程式是:
R—SO3-H++Na+Cl- RSO3-Na++HCl-
R N+OH-+Na+Cl- R N+Cl-+Na+OH-
② 中和反应
其主要反应方程
R—SO3-H++Na+OH- R—SO3-Na++H2O
R N+OH-+ H+Cl- R N+Cl-+ H2O
R—COO-H++Na+OH- R—COO-Na++H2O
R NH+OH-+ H+Cl- R NH+Cl-+ H2O
③ 复分解反应
R—SO3-Na++ K+Cl- R—SO3-K++ Na+Cl-
R N+Cl- + Na+Br- R N+Br- + Na+Cl-
R—COO-Na+ +Ca2+Cl2- R—COO-Na+ +Ca2+Cl2-
(2)吸附作用。离子交换树脂不仅可以吸附溶液中的自由离子还可以吸附溶液中的非电解质物质,这不仅利用了化学吸附,同时还有部分物理吸附,这种吸附也是可逆的。这种吸附由于大孔离子交换树脂的出现而得到了很快的发展,这种吸附树脂不仅可以用来吸附溶液中的离子,还可以作为气体吸附剂。
(3)脱水作用。离子交换树脂中的交换基团极性强,有强亲水性,所以干燥的离子交换树脂有很强的吸水作用,因此一般用作非干燥用途的离子交换树脂时要提前做好润湿处理。
(4)脱色作用。色素大多数是阴离子性的物质或者是弱极性物质,可以用离子交换树脂将其脱去。现在用的脱色剂大部分是活性炭,与活性炭相比,大孔离子交换树脂有着更强的吸附能力,并且大孔离子交换树脂还能够反复利用。
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