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离子交流树脂的氧化和降解说明

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离子交流树脂是一类不溶不熔的有机合成质料,既不溶于水和有机溶剂,也不溶于酸碱 。其耐热和耐化学稳固性也与其它类型的有机合成质料相似 。离子交流树脂的耐热性是指树脂的情形温度对树脂质量及使用寿命的影响 。离子交流树脂的耐化学稳固性是指水及有机溶剂、酸碱、和氧化剂等对树脂质量和使用寿命的影响 。
一、水和有机溶剂对树脂的影响:
离子交流树脂不溶于水和其它任何有机溶剂,但水和有机溶剂会对树脂有一定的溶胀,且有机溶剂差别,溶胀度也有差别 。
一种常见的情形是由于树脂生涯时间过长或生涯不当而失水 。在失水较为严重时,如直接将树脂浸入水中,可能会由于水对树脂的急剧膨胀而造成树脂的破碎而影响树脂的强度 。尤其对凝胶型树脂而言影响愈甚 。在这种情形下,需先将树脂浸入15%以上的NaCl溶液中数小时 。待树脂完全浸润后,再用水将盐水洗去即可 。
如需要经常举行水溶液和有机溶剂对树脂交替处置惩罚时,树脂可能会经常履历体积缩短和膨胀,从而造成树脂的破碎,因此也应特殊留神交替的速率 。
二、情形和使用温度及酸碱对树脂的影响:
随着情形和使用温度的提高,离子交流树脂的功效基团可能会脱落,从而降低树脂的交流容量 。在有酸或碱保存时,树脂功效基团的脱落速率有可能加速 。由于离子交流树脂种类和基质的差别,其耐热稳固性差别 。但总的来说,树脂的交联度越高,含水量越低,其耐热稳固性越差 。
1、苯乙烯系强酸性和丙烯酸系弱酸性阳离子交流树脂:这两类树脂的耐温稳固性较好,其H型树脂可在100℃使用,而Na型树脂可在120℃使用 。能知足一样平常水处置惩罚及其它许多应用要求 。但有些特殊用途,如烯烃水合催化剂等,需要在150℃左右的高温,则需要特殊的耐温型树脂 。如,D002-II耐温型阳离子催化树脂可在170℃恒久使用而交流基团不脱落 。
2、苯乙烯系强碱I型阴离子交流树脂树脂:此类树脂Cl型最高使用温度为80℃,OH型最高使用温度为60℃ 。主要是此类树脂在较高的温度下,其功效基团季铵盐会爆发剖析,从而降低其交流容量 。
3、苯乙烯系强碱II-型阴离子交流树脂:此类树脂由于其功效基团季铵盐中有一个乙醇基,使得其在较高温度时降解的速率较I-型强碱树脂更快,其耐温性能也更差 。其Cl型树脂最高使用温度60℃,OH型树脂最高使用温度40℃ 。
4、丙烯酸系强碱和弱碱阴离子交流树脂:此类树脂,由于其交流基团是通过酰胺键与树脂骨架相毗连,而酰胺键的化学稳固性较C-C键要低许多 。因此,该类树脂的化学稳固性较差 。在酸碱保存时又可加速酰胺键的剖析,使其稳固性更低 。因此,使用此类树脂时,不但使用温度应控制,用酸碱对树脂举行处置惩罚或再生时,酸碱的温度也应该控制在较低的水平 。一样平常丙烯酸系强碱树脂的使用及再生温度最好不凌驾30℃,弱碱树脂的使用和再生温度不凌驾50℃ 。
三、氧化剂对树脂的影响:
当离子交流树脂遇到强的氧化剂时会被氧化,树脂的强度和交流容量下降,从而对树脂的使用寿命爆发影响 。强氧化剂的种类许多,但在树脂使用历程中经常遇到的主要为游离氯和水中消融氧 。从以往的履历看,水中消融氧对树脂氧化并不显著,影响较小 。而游离氯对树脂的氧化破损能力很强,影响较大 。
游离氯的泉源主要为两个方面:对原水或物料举行消毒处置惩罚所残留的游离氯;再生或处置惩罚树脂所用盐酸质量较差所带入的游离氯(有些工业副产盐酸游离氯含量很高) 。
游离氯对树脂的影响,因阴树脂和阳树脂而有所差别:对阳树脂,由于树脂的功效基团较量稳固,游离氯主要氧化降解阳树脂的骨架,从而使其水分升高,强度下降 。外观上可见树脂的颜色变淡 。对阴树脂,由于胺或铵较易被氧化,游离氯将先氧化破损阴树脂的交流基团而使树脂的交流容量降低 。若是游离氯的量较多,将会进一步氧化破损树脂的骨架,造成树脂强度降低 。
可是,在现实应用中,由于阳树脂一样平常会置于阴树脂的前面,而游离氯的含量一样平常又较少,因而阳树脂遭到氧化攻击的可能较阴树脂大得多 。
树脂被氧化后,不但质量下降,使用寿命缩短,并且有时还会影响出水或所处置惩罚物料的质量 。因此应尽可能阻止,要领如下:
尽可能使用质量较好的盐酸,阻止由盐酸带入游离氯;
使用活性炭处置惩罚含有游离氯的水或物料后,再使其接触树脂 。在离子交流树脂之前使用颗;钚蕴课街,不但可以吸附有机物从而使树脂镌汰被污染的时机,还会有用去除游离氯,可对树脂起到双重;ぷ饔;
树脂的交联度越高,其耐氧化能力越强 。如已知系统中不可阻止地会含有游离氯,则建议使用大孔型的离子交流树脂 。由于大孔型树脂的交联度一样平常较高,抗氧化能力较强 。

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