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離子交換膜的原理是什么

閱讀：82發(fā)布時(shí)間：2022-7-30

離子交換樹脂是一類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，離子交換樹脂可分為陽(yáng)離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩類。


　　陽(yáng)離子交換樹脂大都含有磺酸基（-SO3H）、羧基（-COOH）或基（-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)磺化處理強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂，其結(jié)構(gòu)式可簡(jiǎn)單表示為R-SO3H，式中R代表樹脂母體，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)程稱為。陽(yáng)離子交換樹脂可用、稀硫酸等溶液淋洗；陰離子交換樹脂可用氫氧化鈉等溶液處理，進(jìn)行。


　　離子交換樹脂的用途很廣，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。



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