一、结构特点
离子交换树脂主要由三部分组成:
高分子骨架:通常是苯乙烯-二乙烯苯共聚物等,具有较高的机械强度和稳定性。
功能基团:如磺酸基(-SO?H)、羧基(-COOH)、季铵基(-N?R?)等,这些基团决定了树脂的离子交换性能。
可交换离子:与功能基团结合的离子,如氢离子(H?)、钠离子(Na?)、氯离子(Cl?)等。
二、工作原理
离子交换树脂的工作原理基于离子交换反应。当含有目标离子的溶液通过离子交换树脂时,树脂上的可交换离子与溶液中的离子发生交换反应。例如,强酸性阳离子交换树脂(含有磺酸基)可以与溶液中的阳离子(如钠离子)进行交换:
R-SO?H + Na? → R-SO?Na + H?
三、分类
按功能基团性质分类:
阳离子交换树脂:带有酸性功能基团,能与溶液中的阳离子进行交换。
阴离子交换树脂:带有碱性功能基团,能与溶液中的阴离子进行交换。
按再生方式分类:
可逆性离子交换树脂:通过改变溶液的酸碱度或离子浓度等条件,可以使树脂再生,恢复其离子交换能力。
不可逆性离子交换树脂:在使用过程中,树脂的离子交换能力逐渐下降,无法通过简单的方法再生。