離子交換樹脂是一種高分子過濾材料,由靜電作用與化學作用相結合的功能基團構成。它能夠交換自身固定離子與液相或氣相中的可交換離子,達到分離、純化和除雜的目的。

　　離子交換樹脂由三個部分構成:

　　1. 高分子鏈:提供樹脂的體系框架,一般為苯乙烯系列的合成高分子。

　　2. 官能團:樹脂表面含有的交換基團,能與目標離子發(fā)生選擇性交換作用。常見的有-SO3H、-COOH、-NH2、-OH等。

　　3. 可交換離子:官能團上與交換基團相結合的離子,可以與液相或氣相中的其他離子交換。

　　離子交換樹脂的作用是:當樹脂與含有其他可交換離子的液體或氣體接觸時,其表面官能團上的離子(可交換離子)與液/氣相的其他離子(交換離子)發(fā)生等量的交換,達到吸附和去除某種離子的目的。

　　離子交換樹脂的分類:

　　陽離子交換樹脂:官能團為-SO3H,吸附陽離子,如Na+。常用于水軟化。

　　陰離子交換樹脂:官能團為-NR3,吸附陰離子,如Cl-。用于除鹽除鋯。

　　兩性離子交換樹脂:同時具有陽離子和陰離子交換基團。

　　螯合樹脂:含有N、S等異質原子,與金屬離子生成螯合物。用于重金屬的去除。

　　例如,水軟化時使用的H+型陽離子交換樹脂,其交換反應為:

　　樹脂-SO3H + Na+ ? 樹脂-SO3Na + H+

　　樹脂表面-SO3H與水中的Na+發(fā)生等量交換,使Na+被吸附,并釋放出H+,達到軟化水的目的。

　　綜上,離子交換樹脂通過靜電作用和選擇性交換作用吸附某種離子,從而達到分離、純化和除雜的目的。它是一種高效且環(huán)保的水處理和廢氣凈化新技術,在工業(yè)生產和環(huán)保治理中有著廣泛的應用。