离子交换树脂按性能可分为以下几类: 阳离子交换树脂。这类树脂的活 ** 换基团为酸性,它的阳离子可被溶液中的阳离子所交换。 阴离子交换树脂。这类树脂的活 ** 换基团为碱性,它的阴离子可被溶液中的阴离子所交换。 螯合树脂。这类树脂特殊的活性基团,可与某些金属离子形成螯合物,在交换过程中能选择性地交换某些金属离子,所以对化学分离有重要意义。 大孔树脂。这类树脂是在聚合时加入适当的致孔剂,使在网状固化和链节单元形成的过程中,填垫惰性分子,预先留下孔道,它们不参与反应,在股价形成后提出致孔剂,留下孔道。 氧化还原树脂。这类树脂含可逆的氧化还原基团,可与溶液中离子发生电子转移,主要用于氧化还原而不引入杂质,提高产品纯度,除去溶液中溶解的氧气。
当水中含有的金属阳离子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)与阳离子交换树脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,在水中易生成H+离子)上的H+ 进行离子交换,使得溶液中的阳离子被转移到树脂上,而树脂上的H+交换到水中,(即为阳离子交换树脂原理);当水中的阴离子(Cl-、HCO3-等)与阴离子交换树脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团,在水中易生成OH-离子)上的OH-进行交换,水中阴离子被转移到树脂上,而树脂上的OH-交换到水中,(即为阴离子交换树脂原理)。而H+与OH-相结合生成水,从而达到脱盐的目的。
强酸性阳离子树脂这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个离子交换树脂,反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。 树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。