阴离子交换树脂（分子中含有碱性基团的树脂）

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更新时间：2023-05-23
阴离子交换树脂
分子中含有碱性基团的树脂
阴离子交换树脂，指分子中含有碱性基团的离子交换树脂。在溶液中具有碱性，能以其羟离子交换溶液中的阴离子。可分为强碱性、弱碱性和强弱碱性混合体三类。
用于水的处理（包括硬水软化、高压锅炉水、无离子水、注射水、海水淡化等）废水中有害阴离子（如氰离子、硫氰酸离子等）的除去，稀有元素的提取，以及氨基酸、维生素丙、酒石酸、柠檬酸的分离等。
基本信息
中文名
阴离子交换树脂
别名
离子交换树脂
分类
强碱性、弱碱性和强弱
碱性
基本概念
阴离子交换树脂
离子交换法（ionexchangeprocess）是液相中的离子和固相中离子间所进行的的一种可逆性化学反应，当液相中的某些离子较为离子交换固体所喜好时，便会被离子交换固体吸附，为维持水溶液的电中性，所以离子交换固体必须释出等价离子回溶液中。
具体分类
离子交换树脂交换能力依其交换能力特征可分：
1.强碱型阴离子交换树脂：主要是含有较强的反应基如具有四面体铵盐官能基之－N+（CH3）3，在氢氧形式下，－N+（CH3）3OH-中的氢氧离子可以迅速释出，以进行交换，强碱型阴离子交换树脂可以和所有的阴离子进行交换去除。
这类树脂含有强碱性基团，如季铵基（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。
2.弱碱型阴离子交换树脂：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。
3.对阴离子的吸附
强碱性阴离子树脂对无机酸根的吸附的一般顺序为：
SO42－>NO3－>Cl－>HCO3－>OH－
弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附的一般顺序如下：
OH－>柠檬酸根3－>SO42－>酒石酸根2－>草酸根2－>PO43－>NO2－>Cl－>醋酸根－>HCO3－
注意事项
保持水分
离子交换树脂含有一定水分，不宜露天存放，储运过程中应保持湿润，以免风干脱水，使树脂破碎，如贮存过程中树脂脱水了，应先用浓食盐水（25%）浸泡，再逐渐稀释，不得直接放入水中，以免树脂急剧膨胀而破碎。
保持温度
冬季储运使用中，应保持在5-40℃的温度环境中，避免过冷或过热，影响质量，若冬季没有保温设备时，可将树脂贮存在食盐水中，食盐水浓度可根据气温而定。
定期活化处理
树脂在使用中，防止与金属（如铁、铜等）油污、有机分子微生物、强氧化剂等接触，免使离子交换能力降低，甚至失去功能，因此，须根据情况对树脂进行不定期的活化处理，活化方法可根据污染情况和条件而定，一般阳树脂在软化中易受Fe的污染可用盐酸浸泡，然后逐步稀释，阴树脂易受有机物污染，可用10%NaC1+2-5%NaOH混合溶液浸泡或淋洗，必要时可用1%双氧水溶液泡数分钟，其它，也可采用酸碱交替处理法，漂白处理法，酒精处理及各种灭菌法等等。
新树脂预处理
新树脂的预处理：离子交换树脂的工业产品中，常含有少量低聚物和未参加反应的单体，还含有铁、铅、铜等无机杂质。当树脂与水、酸、碱或其它溶液接触时，上述物质就会转入溶液中，影响出水质量。因此，新树脂在使用前必须进行预处理。一般先用水使树脂膨胀，然后，对其中的无机杂质（主要是铁的化合物）可用4-5%的稀盐酸除去，有机杂质可用2-4%稀氢氧化钠溶液除去洗到近中性即可。
树脂型号规格
110*弱酸性丙烯酸系
阳离子交换树脂-COOH（a）≥12（H型）
（b）≥4（H型）（美）AmberliteIRC-84水处理，电镀含镍废水处理以及制药工业等。
D151*大孔弱酸丙烯酸
系阳离子交换树脂-COOH（a）≥9.5（H型）
（b）≥3（H型）（美）AmberliteIRC-72水处理，制药工业，食品制糖工业等。
D152*大孔弱酸丙烯酸
系阳离子交换树脂-COOH（a）≥9.5（H型）
（b）≥3（H型）（法）DuoliteC-464水处理，三废酸碱中和，制药、食品制糖等。
D113*大孔弱酸丙烯酸
系阳离子交换树脂-COOH（a）≥10.8（H型）
（b）≥4.2（H型）（德）LewatitCNP80水处理及废水处理，回收贵金属，抗菌素提纯分离。
DLT**大孔苯乙烯系膦酸树脂-CH2PO（OH）2（a）≥7.0
（b）≥2.4-在浓中除铁离子，对三价铁离子选择性好。
+全交换量：（a）毫摩尔/克（干）　（b）毫摩尔/毫升（湿）
*树脂结构：Acrylic-DVB
**树脂结构：DLT：Sryrene-DVB