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吸附樹脂和離子交換樹脂的區別|用途（大孔吸附樹脂）

標簽：添加時間：2022-12-08 瀏覽次數:8588

　　吸附樹脂和離子交換樹脂的區別|用途（大孔吸附樹脂）

離子交換與吸附樹脂行業系提取分離行業的子行業。由于天然存在或人工合成的物質大多為混合物，在工業生產的過程中經常需要通過分離對其進行提煉和純化。主流提取分離方法包括離子交換與吸附分離法、溶劑法、蒸餾法、沉淀法、升華法等，應用貫穿于工業生產的全行業。

　　在各類提取分離技術中，吸附分離技術既有分離效果，又有精確選擇性，與混合物接觸時能夠吸附其中的目標物而不吸附其他物質，或對不同的物質具有不同的吸附力，在下游用戶的生產工藝流程中可發揮特殊的選擇性吸附、分離和純化等功能。根據不同需求，常用的吸附分離材料包括活性炭、硅膠、離子交換與吸附樹脂：

　　活性炭：工藝簡單、成本較低，以物理吸附為主，無選擇性；

　　硅膠：具有極強的親水性，主要用于除濕領域；物理吸附來自于硅膠表面與溶質分子間的范德華力，化學吸附主要是硅膠表面硅羥基與待分離物質間的氫鍵作用。

　　離子交換與吸附樹脂：有特定吸附能力，吸附效率高，適用范圍廣；性質穩定不受無機物影響，結構上易于設計；再生簡便、使用周期長，不會產生二次污染。

　　離子交換與吸附樹脂的優異性能和高性價比使其成為吸附分離材料中應用比較廣泛的產品，發展空間巨大。按是否含有活性交換基團，離子交換與吸附樹脂分為離子交換樹脂與吸附樹脂：

　　1）離子交換樹脂具有交換基團。在離子交換樹脂的內部結構中，一部分為樹脂由單體經交聯聚合成不溶性的三維空間網狀骨架，其化學性質穩定，也是離子交換樹脂的主要成分，具有高比表面積、高孔隙度的形貌和結構特性；另一部分為功能基團（活性基團），連接在高分子骨架上，由活動離子和固定離子組成。當樹脂與溶液接觸的時候，溶液中的可交換離子與離子交換樹脂上的抗衡離子發生交換，利用吸附劑內部末端官能團的選擇吸附性，優先吸附環境中其它物質的分子或離子，再使用特定的解析劑使其從吸附劑表面脫附，即可達到分離和富集的效果。

　　2）吸附樹脂不具有交換基團。吸附樹脂是在離子交換樹脂基礎上發展起來的一類不含活性基團的高分子吸附劑。其吸附性是由范德華引力或產生氫鍵的結果，吸附性能類似于活性炭。不同極性、不同孔徑的樹脂對不同種類的化合物的選擇性不同，從而達到分離純化的目的。其形成的物理化學作用使得被吸附的物質較易從樹脂上洗脫下來，樹脂本身也容易再生。因此，吸附樹脂具有選擇性好、機械強度高、再生處理方便、吸附速度快的優點。

　　不同的結構和性質塑造了不同類型的離子交換與吸附樹脂。根據樹脂孔結構分為凝膠型樹脂和大孔型樹脂；根據骨架結構形成的極性分為強極性、極性、中等極性、非極性等5類樹脂；根據活性基團解離出的離子分為陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂；根據所帶活性基團的性質分為強酸陽離子樹脂、弱酸陽離子樹脂、強堿陰離子樹脂、弱堿陰離子樹脂、螯合樹脂、兩性樹脂及氧化還原樹脂。不同種類的樹脂性質決定了其不同的應用領域，包括濕法冶金、生物醫藥、環保、食品及飲用水、工業水處理、核工業和電子等。

　　離子交換樹脂的合成一般分為兩個過程，首先是制備高分子聚合物骨架，再在骨架上引入活性基團。常規工藝中，制備高分子骨架一般采用懸浮聚合、單次交聯的工藝；例如苯乙烯樹脂的合成就是使苯乙烯和交聯劑二乙烯苯在水中懸浮狀態下聚合成白球，再通過化學反應向骨架上引入活性基團。如果使用濃硫酸處理白球，則可得到磺酸型陽離子樹脂；如果先使用氯甲醚進行氯甲基化處理后再用胺處理，則可得到堿性強弱不同的各種陰離子樹脂。除常規工藝外，還有使用已經具備活性基團的單體經聚合一步制得樹脂；例如丙烯酸系樹脂基體就是由丙烯酸甲酯和交聯劑二乙烯苯共聚而成，基體經過特定化學反應即可轉變為陽/陰離子交換樹脂。

　　樹脂飽和后可再生恢復性能，再生劑比耗用于衡量再生效率。當離子交換樹脂絕大部分可交換離子發生了交換，則表明樹脂已經達到飽和，需要用相應的鹽、酸或堿再生以恢復其工作能力。一般用再生劑耗（鹽耗、酸耗或堿耗）和再生劑比耗來衡量樹脂的再生能力。再生劑耗（g/mol）是在失效的樹脂中再生每摩爾交換基團所耗用的再生劑質量；再生劑比耗（mol/mol）是在樹脂中再生每摩爾交換基團所耗用的HCl或NaOH的物質的量，通常以無量綱形式表示；再生劑比耗越接近于1，再生效率越高。

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