第一节离子交换(三)离子交换树脂的物理化学性质(1)交联度交联度是指交联剂的用量(用质量分数表示)(2)粒度离子交换树脂通常为球形(3)密度真密度和视密度(4)溶胀性(5)交换容量全交换容量:指单位质量(或体积)的树脂中可以交换的化学基团的总数,亦称理论交换容量。工作交换容量:指树脂在给定工作条件下实际可利用的交换能力
(三)离子交换树脂的物理化学性质 第一节 离子交换 (1)交联度 交联度是指交联剂的用量(用质量分数表示) (2)粒度 离子交换树脂通常为球形 (3)密度 真密度和视密度 (4)溶胀性 (5)交换容量 全交换容量:指单位质量(或体积)的树脂中可以交 换的化学基团的总数,亦称理论交换容量。 工作交换容量:指树脂在给定工作条件下实际可利用 的交换能力
第一节离子交换(6)选择性树脂选择性是指离子交换树脂对不同离子亲和力强弱的反应。影响离子交换树脂选择性的因素:离子的水化半径:离子在水溶液中通常发生水化作用,离子在水溶液中的实际大小以水化半径来表征。水化半径越小的离子越易被交换。离子的化合价:离子的化合价越高,其与树脂的亲和力越强,越易被树脂交换
第一节 离子交换 (6)选择性 树脂选择性是指离子交换树脂对不同离子亲和力强弱 的反应。 影响离子交换树脂选择性的因素: 离子的水化半径:离子在水溶液中通常发生水化作用, 离子在水溶液中的实际大小以水化半径来表征。水化半径 越小的离子越易被交换。 离子的化合价:离子的化合价越高,其与树脂的亲和 力越强,越易被树脂交换
第一节离子交换二、离子交换基本原理离子交换反应1.可逆反应固态树脂和溶液接触的界面发生可逆离子交换含Ca2+的硬水通过RNa型树脂:2RNa+Ca2+→RCa+2Na(10.1.1)食盐水使树脂再生:R,Ca+2Nal+→2RNa+Ca2+(10.1.2)反应式可写为:交换2RNa+Ca2+RCa+2Na(10.1.3)再生
(一)离子交换反应 二、离子交换基本原理 第一节 离子交换 1.可逆反应 固态树脂和溶液接触的界面发生可逆离子交换。 含Ca2+的硬水通过RNa型树脂: 食盐水使树脂再生: 反应式可写为: 2 2 2 RNa Ca R Ca Na 2 + + + → + 1 2 R Ca Na RNa Ca 2 2 2 + + + → + 2 2 2 RNa Ca R Ca Na 2 + + + + 交换 再生 (10.1.1) (10.1.2) (10.1.3)
第一节离子交换2.强型树脂的交换反应强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂(1)中性盐分解反应(10.1.4)RSO,H+NaClRSO,Na+HCl(10.1.5)R=NOH+NaCIR=NCI+NaOH(2)中和反应(10.1.6)RSO,H+NaOHRSONa+HOR=NOH+HCIR=NCI+HO(10.1.7)
第一节 离子交换 2.强型树脂的交换反应 强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂 R H NaCl R Na HCl SO SO 3 3 + + R NOH NaCl R NCl NaOH + + (10.1.4) (10.1.5) (1)中性盐分解反应 (10.1.6) (10.1.7) (2)中和反应 R H NaOH RSO Na H O SO3 3 2 + + R NOH HCl R NCl H O + + 2
第一节离子交换(3)复分解反应(10.1.8)R(SO,Na)2+CaClRSO,Ca+2NaCl(10.1.9)R=NC)+NaSOR=N,SO+2NaCl3.弱型树脂的交换反应弱酸性阳离子交换树脂和弱碱性阴离子交换树脂(1)非中性盐的分解反应R(COOH)2+Ca(HCO,)2R(COO),Ca+2H,CO3(10.1.10)(10.1.11)R=NH,OH+NHCIR=NH,CI+NHOH
第一节 离子交换 3.弱型树脂的交换反应 弱酸性阳离子交换树脂和弱碱性阴离子交换树脂 3 2 2 3 R Na CaCl R Ca NaCl (SO ) SO 2 + + 2 4 2 4 R NCl Na SO R N SO NaCl ( ) ( ) 2 + + (10.1.8) (10.1.9) (3)复分解反应 (10.1.10) (10.1.11) (1)非中性盐的分解反应 2 3 2 2 2 3 R COOH Ca HCO R COO Ca H CO ( ) ( ) ( ) 2 + + R NH OH NH Cl R NH Cl NH OH = + = + 2 4 2 4