年产1000吨阳离子交换树脂的生产工艺设计说明书(8)
阳离子交换树脂是离子交换树脂中的一种，它广泛用于含有无机阳离子或有机碱的除去、提抽、分离、精致过程。
阳离子交换树脂是指树脂高分子骨架上固定的基团带有大量多价的阴离子，其电荷被带正离子的活动阳离子所平衡，当它与电解质溶液接触时，活性阳离子被外部的阳离子交换的离子交换树脂。
阳离子交换树脂在进行离子交换反应是可逆可由下列方程式体现
2RSO3Na＋Ca2＋ R(SO3)2Ca＋2Na＋
1.3.2 阳离子交换树脂的分类
阳离子交换树脂的活性基解离程度据定了其酸性的强弱，所以根据离子交换树脂解离程度，离子交换树脂可以分为一下几类：
①强酸性离子交换树脂，这类树脂树脂含有硫酸基团（—SO3H）的活性基团和次甲基硫酸基团(—CH2SO3H)的活性基团，强酸性离子交换树脂的电离程度不会受到溶液pH的影响。
②中强性型离子交换树脂，这类树脂主要是的活性基团是—PO3H2等。
③弱酸性离子交换树脂，这类树脂含有羧基（—COOH）的活性基团，氧乙酸（—OCH2COOH）的活性基团，酚羟基（C6H5OH）的活性基团等，这些活性基团都是弱酸性的活性基团，它们不能完全电离，其电离程度受到溶pH影响较大，随着溶液pH降低，这些弱酸性活性基团的电离程度也会降低，同时随着活性阳离子的减少，离子交换树脂的交换能力也会下降。以羧酸阳离子为例，其交换能力与pH值之间的关系如下表所示，由表1-3中可以看出弱酸性离子交换树脂只能用在pH＞7的溶液中使用。[5]
表1-3弱酸性离子交换树脂交换容量
1.3.3 阳离子交换树脂的结构
阳离子交换树脂的结构包括高分子骨架和酸性活性离子基团。作为高分子骨架，常用的有苯乙烯和二乙烯苯的共聚物或者是聚丙烯酸。阳离子活性基团一般是—SO3H、—CH2SO3H、—PO3H2
1.3.4 阳离子交换树脂的性能及应用
阳离子交换树脂的化学性能包括阳离子交换基的性能、阳离子交换的选择性以及阳离子交换的速度等。
阳离子交换的选择性受到交换阳离子与相反阴离子的性能、温度及溶液的影响，阳离子交换树脂与对金属离子的选择性是指阳离子与金属离子的互换能力，它对金属的选择为顺序是
对于碱金属
Cs＋ ＞Rb＋ ＞K＋ ＞Na＋＞Li＋
对于碱土金属元素
Ba2＋＞Sr2＋＞Ca2＋＞Mg2＋＞Cd2＋＞Ni2＋
对于稀土金属元素
La3＋ ＞Ce3＋＞Pr3＋＞Nd3＋＞Pm3＋
阳离子交换树脂的交换速度非常的快，它的交换速度受到温度、树脂离子大小、离子电荷、离子的大小、离子的浓度以及树脂交联程度的影响。
1.3.5阳离子交换树脂的应用
废水的净化处理
硬水软化处理
食品甜提纯
中药中有效成分提纯
霉的提纯
催化应用
1.4 聚苯乙烯系阳离子交换树脂
1.4.1 概括
聚苯乙烯系阳离子交换树脂是指离子交换树脂的高分子骨架是苯乙烯与二乙烯苯的共聚产物、聚苯乙烯或者是骨架是由苯乙烯基构成的一类化合物，这一类的离子交换树脂有着良好的稳定性和很高的交换量。
1.4.2聚苯乙烯系阳离子交换树脂的结构
强酸性阳离子交换树脂的结构
R—SO3H 型树脂结构
图1-2 聚苯乙烯阳离子交换树脂结构
弱酸性阳离子交换树脂
R—COOH型树脂结构
1.5 制备方法
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