离子交换树脂?终于有人讲清楚了
离子交换树脂是一种高分子过滤材料,由静电作用与化学作用相结合的功能基团构成。它能够交换自身固定离子与液相或气相中的可交换离子,达到分离、纯化和除杂的目的。
离子交换树脂由三个部分构成:
1. 高分子链:提供树脂的体系框架,一般为苯乙烯系列的合成高分子。
2. 官能团:树脂表面含有的交换基团,能与目标离子发生选择性交换作用。常见的有-SO3H、-COOH、-NH2、-OH等。
3. 可交换离子:官能团上与交换基团相结合的离子,可以与液相或气相中的其他离子交换。

离子交换树脂的作用是:当树脂与含有其他可交换离子的液体或气体接触时,其表面官能团上的离子(可交换离子)与液/气相的其他离子(交换离子)发生等量的交换,达到吸附和去除某种离子的目的。
离子交换树脂的分类:
阳离子交换树脂:官能团为-SO3H,吸附阳离子,如Na+。常用于水软化。
阴离子交换树脂:官能团为-NR3,吸附阴离子,如Cl-。用于除盐除锆。
两性离子交换树脂:同时具有阳离子和阴离子交换基团。
螯合树脂:含有N、S等异质原子,与金属离子生成螯合物。用于重金属的去除。
例如,水软化时使用的H+型阳离子交换树脂,其交换反应为:
树脂-SO3H + Na+ ⇔ 树脂-SO3Na + H+
树脂表面-SO3H与水中的Na+发生等量交换,使Na+被吸附,并释放出H+,达到软化水的目的。
综上,离子交换树脂通过静电作用和选择性交换作用吸附某种离子,从而达到分离、纯化和除杂的目的。它是一种高效且环保的水处理和废气净化新技术,在工业生产和环保治理中有着广泛的应用。