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凝胶型树脂与大孔型树脂
凝胶型与大孔型树脂有什么区别
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HYPERLINK "/index.php?mod=search&k=%E6%B0%B4%E5%A4%84%E7%90%86" \t "/gp12/type126/_blank" 水处理
HYPERLINK "/index.php?mod=search&k=%E7%A6%BB%E5%AD%90%E4%BA%A4%E6%8D%A2%E6%A0%91%E8%84%82" \t "/gp12/type126/_blank" 离子交换树脂
? ? 凝胶型树脂与大孔型树脂的主要区别在于它们的孔隙度不同。
用普通聚合法制成的离子交换树脂,是由许多不规则的网状高分子所组成,类似凝胶,所以称为凝胶型树脂。常见的凝胶型树脂,如苯乙烯系列的001,201等。
凝胶型树脂的孔隙度很小,一般都在3nm以下,而且严格的讲这些孔隙并不是真正的孔,而是交联与水合多聚物凝胶结构之间的距离,它随运行条件而改变,在干的凝胶型树脂中,这种“孔”实际上是消失了。
凝胶型树脂浸入水中会发生溶胀,体积变大。这种溶胀性会使树脂的机械强度降低;同时当凝胶型树脂在不同离子形态时,其膨胀率也会发生变化,这样就会因为树脂的反复膨胀、收缩而使树脂颗粒破裂。
大孔型树脂则不同:它的“孔”大于原子距离,而且不是凝胶结构的一部分,所以这个孔是真正的孔,其大小及形状不受环境条件而改变,因而在水溶液中不显示溶胀。
由于无机物离子的直径都很小(0.3~0.7nm),用普通的凝胶型树脂是完全可以除去;但当水中有有机物分子存在时,由于其分子很大(胶硅化合物的粒径可大于50nm,某些蛋白质分子为5~20nm),用普通凝胶树脂除去它们则有困难。而且再生时,这些被吸附的有机物也不易被再生下来,所以凝胶型树脂易于被有机物所污染。
由于大孔型树脂的孔径较大,在10~200nm以上,因之它能够比较容易地吸着高分子有机物,并且容易被再生下来,所以有较好的抗污染性。
大孔型树脂有交换容量较低,再生时酸碱用量大及价格较高等问题。
凝胶型树脂在聚合的时候,需要加入交联剂,并要控制交联剂数量上的变化,使得在树脂中形成相应的微孔,孔径在0.5~5nm之间。主要是用于吸附水中阴、阳离子,对有机物的吸附能力很弱。易污染老化,比表面积<0.1m2/g干树脂。外观呈透明球状颗粒。
大孔型树脂是在合成的过程中,添加芳香烃、脂肪烃、醇类等有机溶剂,即所谓致孔剂,当树脂聚合后,除去上述溶剂,即在树脂里形成许多大孔。大孔树脂在湿态时呈不透明或乳白色,内表面积在5m2/g以上,湿真密度与湿视密度 之差大于0.5g/cm3。大孔树脂在水处理中能起吸附、过滤作用,能去除有机物质、腐殖酸、木质磺酸等;还可除铁、去色、并保护离子交换树脂免受污染,而延长交换树脂的使用寿命。在纯水制备过程中,如果主要起过滤作用,大孔型树脂要装在离子交换树脂或反渗透装置的前面;如果主要是用于吸附,大孔树脂宜于酸性水中进行吸附。
离子交换树脂的制备方法
?
0708010103?
贺竹
?
离子交换树脂的发展是以缩聚产品开始的,
然后出现了加聚产品,
在合成离子交换树脂
的初期,
主要是以缩聚型为主,
但是合成的树脂难以成球状并且化学稳定性较差,
机械强度
不好,在使用过程中常有可溶性物质渗出。现在使用的离子交换树脂几乎都是加聚产品。
?
一、苯乙烯系离子交换树脂的合成
?
苯乙烯系离子交换树脂是苯乙烯和二乙烯苯(
DVB
)在水相中进行悬浮共聚合得到共聚
物珠体,
然后向共聚体中引入可离子化的基团而合成的。
苯乙烯系离子交换树脂的用量占离
子交换树脂总用量的
95%
以上,这是因为苯乙烯单体相对便宜并可大量得到,并且不易因氧
化、
水解或高温而降解。
聚苯乙烯树脂以聚苯乙烯为骨架,
与小分子的功能基以化学键的形
式结合,
因此既保留了原有低分子的各种优良性能,
又由于高分子效应可增添新的功能,
这
使得离子交换树脂的性能大幅度提高,
品种成倍地增加,
应用范围迅速扩大,
大大促进了化
工企业、制药工业、环保等行业的发展,对世界经济、政治、军事的发展产生了巨大的影响
【
1
】
。
?
将苯乙烯,
二乙烯苯进行悬浮共聚,
加入分散稳定剂,
在搅拌的条件下可以得到粒度合
?
适,大小均匀的球状共聚体(
PS
)
。稳定剂的性质、搅拌条件、温度等因素对悬浮聚合的
?
影响很大。
用难溶性无机物微粉末作悬浮稳定剂时,
得到的聚合球粒大小比较均匀,
并且在
?
微粉末稳定剂用量相同时,
粉末越细,
得到的球粒越小。
在苯乙烯,
二乙烯苯悬浮共聚时加
入沉淀剂、
良溶剂或线型高聚物等做致孔剂,
聚合结束后将致孔剂提取出来,
得到多孔性的
共聚物
【
2
】
(
Pst
型,称为大孔树脂)
。把这种共聚物进
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