離子交換樹(shù)脂的原理

　　離子交換樹(shù)脂的原理：
 

　　離子交換樹(shù)脂是一類(lèi)具有離子交換功能的高分子材料。在溶液中它能將本身的離子與溶液中的同號(hào)離子進(jìn)行交換。按交換基團(tuán)性質(zhì)的不同，離子交換樹(shù)脂可分為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和陰離子交換樹(shù)脂兩類(lèi)。
 

　　陽(yáng)離子交換樹(shù)脂大都含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基團(tuán)，其中的氫離子能與溶液中的金屬離子或其他陽(yáng)離子進(jìn)行交換。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物經(jīng)磺化處理得到強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，其結(jié)構(gòu)式可簡(jiǎn)單表示為R—SO3H，式中R代表樹(shù)脂母體，其交換原理為
 

　　2R—SO3H+Ca2+—(R—SO3)2Ca+2H+
 

　　這也是硬水軟化的原理。
 

　　陰離子交換樹(shù)脂含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亞胺基(—NH2)等堿性基團(tuán)。它們?cè)谒心苌蒓H-離子，可與各種陰離子起交換作用，其交換原理為
 

　　R—N(CH3)3OH+Cl- R—N(CH3)3Cl+OH-
 

　　由于離子交換作用是可逆的，因此用過(guò)的離子交換樹(shù)脂一般用適當(dāng)濃度的無(wú)機(jī)酸或堿進(jìn)行洗滌，可恢復(fù)到原狀態(tài)而重復(fù)使用，這一過(guò)程稱(chēng)為再生。陽(yáng)離子交換樹(shù)脂可用稀鹽酸、稀硫酸等溶液淋洗；陰離子交換樹(shù)脂可用氫氧化鈉等溶液處理，進(jìn)行再生。
 

　　離子交換樹(shù)脂的用途很廣，主要用于分離和提純。例如用于硬水軟化和制取去離子水、回收工業(yè)廢水中的金屬、分離稀有金屬和貴金屬、分離和提純抗生素等。