樹(shù)脂的使用及工作原理：

• 強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂

這類(lèi)樹(shù)脂含有強(qiáng)酸性基團(tuán),如磺酸基－SO3H,能在溶液中離解出H+ 而呈強(qiáng)酸性,反應(yīng)式為：

R-SO3H→R-SO3－ +H+

樹(shù)脂中的 SO3－ 基團(tuán)能吸附結(jié)合溶液中的其他陽(yáng)離子，如:

R-SO3－ +Na+ →R-SO3Na

這兩個(gè)反應(yīng)使樹(shù)脂中的H+與溶液中的陽(yáng)離子互相交換。強(qiáng)酸性樹(shù)脂的離解能力很強(qiáng)，在酸性或堿性溶液中均能離解和產(chǎn)生離子交換作用。

樹(shù)脂在使用一段時(shí)間后，要進(jìn)行再生處理，即用化學(xué)藥品使離子交換反應(yīng)以相反方向進(jìn)行，使樹(shù)脂的官能基團(tuán)回復(fù)原來(lái)狀態(tài)，以供再次使用。如上述的陽(yáng)離子樹(shù)脂是用強(qiáng)酸進(jìn)行再生處理，此時(shí)樹(shù)脂放出被吸附的陽(yáng)離子，再與 H+ 結(jié)合而恢復(fù)原來(lái)的組成。

• 弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂

這類(lèi)樹(shù)脂含弱酸性基團(tuán),如羧基－COOH,能在水中離解出H+而呈弱酸性,反應(yīng)式為:

R-COOH→R-COO－+H+

同樣，R-COO－ 能與溶液中的其他陽(yáng)離子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陽(yáng)離子交換用。這種樹(shù)脂的酸性即離解性較弱，在低pH下難以離解和進(jìn)行離子交換，只能在堿性、中性或微酸性溶液中(如pH5～14)起作用。這類(lèi)樹(shù)脂亦是用酸進(jìn)行再生(比強(qiáng)酸性樹(shù)脂較易再生)。

• 強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂

這類(lèi)樹(shù)脂含有強(qiáng)堿性基團(tuán)，如季胺基( 亦稱(chēng)四級(jí)胺基 ) －NR3OH( R為碳?xì)浠鶊F(tuán) )，能在水中離解出OH－而呈強(qiáng)堿性，反應(yīng)式為:

R-NR3OH→R-NR3+ + OH－

樹(shù)脂的正電基團(tuán)能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陰離子交換作用。如以Cl－代表陰離子，此反應(yīng)為：

R-NR3OH+Cl－ →R-NR3Cl+OH－

這種樹(shù)脂的離解性很強(qiáng)，在不同 pH下都能正常工作。它用強(qiáng)堿 (如 NaOH) 進(jìn)行再生。

• 弱堿性陰離子交換樹(shù)脂

這類(lèi)樹(shù)脂含有弱堿性基團(tuán)，如伯胺基( 亦稱(chēng)一級(jí)胺基) -NH2 、仲胺基(二級(jí)胺基) -NHR 、或叔胺基( 三級(jí)胺基 ) -NR2 ，它們?cè)谒心茈x解出 OH－而呈弱堿性，反應(yīng)簡(jiǎn)式為:

R-NH2 +H2O→R-NH3 + +OH－

樹(shù)脂的正電基團(tuán)能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陰離子交換作用。在多數(shù)情況下，這種樹(shù)脂將整個(gè)酸分子吸附，以 HA 代表酸分子，反應(yīng)式為：

R-NH2 + HA→R-NH3A

這種樹(shù)脂只能在中性或酸性條件 ( 如 pH 1～9) 下工作。它可用 NaCO3 、NH4OH 進(jìn)行再生。

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