離子交換樹脂

，離子交換樹脂基本介紹：

離子交換樹脂的名稱由分類名稱、骨架（或基因）名稱、基本名稱組成?？紫督Y構分凝膠型

和大孔型兩種，凡具有物理孔結構的稱大孔型樹脂，在名稱前加“大孔”。分類屬酸性的應

在名稱前加“陽”，分類屬堿性的，在名稱前加“陰”。

二，離子交換樹脂基體組成：

離子交換樹脂（ionresin）的基體（matrix），制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸（酯）兩大類，

它們分別與交聯劑二乙烯苯產生聚合反應，形成具有長分子主鏈及交聯橫鏈的網絡骨架結構的

聚合物。苯乙烯系樹脂是先使用的，丙烯酸系樹脂則用得較后。

這兩類樹脂的吸附性能都很好，但有不同點。丙烯酸系樹脂能交換吸附大多數離子型色素，

脫色容量大，而且吸附物較易洗脫，便于再生，在糖廠中可用作主要的脫色樹脂。苯乙烯系樹

脂擅長吸附芳香族物質，善于吸附糖汁中的多酚類色素（包括帶負電的或不帶電的）；但在再

生時較難洗脫。因此，糖液先用丙烯酸樹脂進行粗脫色，再用苯乙烯樹脂進行精脫色，可充分

發揮兩者的長處。

樹脂的交聯度，即樹脂基體聚合時所用二乙烯苯的百分數，對樹脂的性質有很大影響。通常，

交聯度高的樹脂聚合得比較緊密，堅牢而耐用，密度較高，內部空隙較少，對離子的選擇性較

強；而交聯度低的樹脂孔隙較大，脫色能力較強，反應速度較快，但在工作時的膨脹性較大，

機械強度稍低，比較脆而易碎。工業應用的離子樹脂的交聯度般不低于4%；用于脫色的樹

脂的交聯度般不高于8%；單純用于吸附無機離子的樹脂，其交聯度可較高。

除上述苯乙烯系和丙烯酸系這兩大系列以外，離子交換樹脂還可由其他有機單體聚合制成。如

酚醛系（FP）、環氧系（EPA）、乙烯吡啶系（VP）、脲醛系（UA）等。

三，離子交換樹脂交換容量：

離子交換樹脂進行離子交換反應的性能，表現在它的“離子交換容量”，即每克干樹脂或每毫

升濕樹脂所能交換的離子的毫克當量數，meq/g（干）或 meq/mL（濕）；當離子為價時，

毫克當量數即是毫克分子數（對二價或多價離子，前者為后者乘離子價數）。它又有“總交換

容量”、“工作交換容量”和“再生交換容量”等三種表示方式。

1、總交換容量，表示每單位數量（重量或體積)樹脂能進行離子交換反應的化學基團的總量。

2、工作交換容量，表示樹脂在某定條件下的離子交換能力，它與樹脂種類和總交換容量，

以及具體工作條件如溶液的組成、流速、溫度等因素有關。

3、再生交換容量，表示在定的再生劑量條件下所取得的再生樹脂的交換容量，表明樹脂中

原有化學基團再生復原的程度。

四，離子交換樹脂吸附選擇：

離子交換樹脂對溶液中的不同離子有不同的親和力，對它們的吸附有選擇性。各種離子受樹脂

交換吸附作用的強弱程度有般的規律，但不同的樹脂可能略有差異。主要規律如下：

對陽離子的吸附

高價離子通常被優先吸附，而低價離子的吸附較弱。

在同價的同類離子中，直徑較大的離子的被吸附較強。

些陽離子被吸附的順序如下：

Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+

對陰離子的吸附

強堿性陰離子樹脂對無機酸根的吸附的般順序為：

SO42－> NO3－ > Cl－ > HCO3－ > OH－

弱堿性陰離子樹脂對陰離子的吸附的般順序如下：

OH－> 檸檬酸根3－ > SO42－ > 酒石酸根2－ >；草酸根2－ > PO43－ >NO2－ > Cl－ >；醋酸根－ > HCO3－

對有色物的吸附

糖液脫色常使用強堿性陰離子樹脂，它對擬黑色素（還原糖與氨基酸反應產物）和還原糖的堿性分解產物的吸附較

強，而對焦糖色素的吸附較弱。這被認為是由于前兩者通常帶負電，而焦糖的電荷很弱。

通常，交聯度高的樹脂對離子的選擇性較強，大孔結構樹脂的選擇性小于凝膠型樹脂。這種選擇性在稀溶液中較大，

在濃溶液中較小。