聚苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂R-SO3H+M=RSO3M+H CHCH, CH=CH2 CH-CH-CH-CH—CHCH2 聚合 C CH-CH2+CH-CH2-CH-CH2-CH 交联剂 交联作用 -CH2-CH-CH2- CH-CH2-CH-CH2--CH-CH2 磺化 H2SO4 SO3H SO3H CH-CH2-CH-CH2--CH-CH2-CH 活性基 SO3H SO3H -CH2-CH-CH2
6 聚苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂 CH=CH2 + CH=CH2 CH=CH2 H2SO4 CH CH2 CH CH CH2 CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH2 CH CH CH2 CH CH CH2 CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH2 CH SO3H SO3H SO3H SO3H 聚合 磺化 交联剂 交联作用 活性基 团 R-SO3H + M+ = R-SO3M + H+
离子交换树脂的分类 依据活性基团分类 使用pH范围 「阳离子交换树脂『强酸型」SO pH>2 交换基为酸性,H弱酸型COOH pH>6 与阳离子交换 -OH pH>10 阴离子交换树脂「强碱型一N(CH)CpH<12 交换基为碱性,阴离弱碱型」一NH3OH pH<4 -NHR OH---- -NHR, OH 螯合树脂含有特殊薹合基团的树脂 两性交换树脂电子交换树脂,含有氧化还原功能基团
7 离子交换树脂的分类 依据活性基团分类 阳离子交换树脂 阴离子交换树脂 螯合树脂 两性交换树脂 强酸型 交换基为酸性，H+ 弱酸型 与阳离子交换 —SO3H —COOH —OH pH > 2 pH > 6 使用 pH 范围 pH >10 交换基为碱性，阴离 子发生交换 强碱型 弱碱型 —N+ (CH3 )3Cl- —N+H3 OH- —N+H2R OH- —N+HR2 OHpH <12 pH < 4 含有特殊螯合基团的树脂 电子交换树脂，含有氧化还原功能基团
-CH--CH2---CH--CH2--CH--CH3 CH2-N(CH3 )3CI HC-CH H2-N(CH3)3 CI- 强碱型阴离子树脂 CH NHCH2CH2 CH: NHCH2CH2NH……NH2 -CH--CHg-C--CHr- OOH 中 HN- C-CH:-C--CH:-C--CHz-CH-CHy- NH COOHCOOH NH-CH; NH-一CH2 -CH3 CHE NH 弱酸型阳离子树脂 弱碱型阴离子树脂
8 强碱型阴离子树脂 弱酸型阳离子树脂 弱碱型阴离子树脂
交联度与交换容量 (1)交联度 树脂在合成中分子间相互连成网状结构称之“交联” 交联度=交联剂用量/反应物总量×100% 乙烯基苯的质量 ×1009 乙烯基苯和苯乙烯质量之和 交联度大,水胀性差,网眼小,交换速度慢,选择性好,机 械强度好。 交联度小,水胀性好,网眼大,交换速度快,选择性差,机 械强度差。 般交联度4%~14%为宜
（1）交联度 = 100% 二乙烯基苯的质量 二乙烯基苯和苯乙烯质量之和 交联度与交换容量 交联度大，水胀性差，网眼小，交换速度慢，选择性好，机 械强度好。 交联度小，水胀性好，网眼大，交换速度快，选择性差，机 械强度差。 一般交联度4%～14%为宜 交联度=交联剂用量/反应物总量×100% 树脂在合成中分子间相互连成网状结构称之“交联
(2)交换容量 树脂质量的重要指标 取决于网状结构内所含活性基团数目 定义:每克干树脂能交换的物质的量(mmol/g) ①全交换容量:理论值,为特征常数,不随条件变化; ②有效(工作)交换容量:实测值,与实验条件有关
10 （2）交换容量 树脂质量的重要指标 取决于网状结构内所含活性基团数目 ①全交换容量：理论值，为特征常数，不随条件变化； ②有效（工作）交换容量：实测值，与实验条件有关。 定义：每克干树脂能交换的物质的量（mmol/g）