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3、离子交换树脂的物理结构

离子树脂常分为凝胶型和大孔型两类。

凝胶型树脂的高分子骨架，在干燥的情况下内部没有毛细孔。它在吸水时润胀，在大分子链节间形成很微细的孔隙，通常称为显微孔(micro-pore)。湿润树脂的平均孔径为2～4nm(2×10－6 ～4×10－6mm)。

这类树脂较适合用于吸附无机离子，它们的直径较小，一般为0.3～0.6nm。这类树脂不能吸附大分子有机物质，因后者的尺寸较大，如蛋白质分子直径为5～20nm，不能进入这类树脂的显微孔隙中。

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2酯化反应

丙烯酸与甲醇反应合成丙烯酸甲酯、丙烯酸与乙醇反应合成丙烯酸乙酯的工业生产全都采用树脂催化剂，丙烯酸与丁醇反应生成丙烯酸丁酯的部分工业装置采用了树脂催化剂，还有部分装置仍采用浓硫 酸做催化。碳四法合成甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸与甲醇的酯化反应、乙二醇二醋酸酯、乙酸乙酯的工业生产均有树脂催化剂的应用。

3醚化反应

烟台万华和南京亨斯迈引进的两套丙烯与异丁烷共氧化生产环氧丙烷项目副产大量叔丁醇，采用大孔强酸性树脂催化剂与甲醇反应生成MTBE来消化部分副产。二甲醚的生产过程使用了大孔强酸性树脂催化剂。

41,4-丁二醇（BDO)有多种生产工艺

其中英国戴维（Davy）工艺技术公司开发的顺酐酯化加氢工艺，该方法首先将顺酐与一元醇（甲醇或乙醇等）进行酯化反应生成顺丁烯二酸二酯，然后进行加氢水解得到1,4-丁二醇。其中的***步反应顺酐酯化采用了DZH型树脂催化剂进行催化反应，在国内得到工业化应用。

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在实际使用中，离子交换树脂的交换容量包括了吸附容量，但后者所占的比例因树脂结构不同而异。现仍未能分别进行计算，在具体设计中，需凭经验数据进行修正，并在实际运行时复核之。

离子树脂交换容量的测定一般以无机离子进行。这些离子尺寸较小，能自由扩散到树脂体内，与它内部的全部交换基团起反应。而在实际应用时，溶液中常含有高分子有机物，它们的尺寸较大，难以进入树脂的显微孔中，因而实际的交换容量会低于用无机离子测出的数值。这种情况与树脂的类型、孔的结构尺寸及所处理的物质有关。

树脂颗粒大小的测定通常用湿筛法，将树脂在充分吸水膨胀后进行筛分，累计其在20、30、40、50……目筛网上的留存量，以90%粒子可以通过其相对应的筛孔直径，称为树脂的“有效粒径”。多数通用的树脂产品的有效粒径在0.4～0.6mm之间。

树脂颗粒是否均匀以均匀系数表示。它是在测定树脂的“有效粒径”坐标图上取累计留存量为40%粒子，相对应的筛孔直径与有效粒径的比例。如一种树脂(IR-120)的有效粒径为0.4～0.6mm，它在20目筛、30目筛及40目筛上留存粒子分别为：18.3%、41.1%、及31.3%，则计算得均匀系数为2.0。 MB20树脂上海纯超环保欢迎来电。

4.理化性质

离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。它们具有较高的机械强度，化学性质稳定，在正常情况下有较长的使用寿命。大多数制成颗粒状，也有一些制成纤维状或粉状。树脂颗粒的尺寸一般在0.3~1.2mm以内，大部分在0.4~0.6mm之间。

● 阳离子交换剂：对阳离子具有交换能力，活性基团为酸性（带负电）。

● 阴离子交换剂：对阴离子具有交换能力，活性基团为碱性（带正电）

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5.4 试剂的制备和提纯

如试剂级的亚硝酸钾，只含KNO294%，而其中大量的杂质是KNO3，使用结晶法不能除去KNO3。将试剂级的亚硝酸钾溶液1mol/L通过NO2-式的阴离子交换树脂柱，由于NO2-的离子交换亲和力比NO3-小，NO3-完全定量地交换到树脂上，并将树脂上的NO2交换下来，流出液中的KNO2的纯度**少达99.9%。交换柱可用纯NaNO2再生后重复使用。

5.5 催化作用

在有机合成中常用酸和碱做催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱同样可以进行上述反应，且优点更多。如，树脂可反复使用，产品容易分离，反应器不易腐蚀，不污染环境，反应易控制等。甲基叔丁基醚（MTBE）的制备，就是用大孔型离子交换树脂做催化剂，由异丁烯与甲醇反应而成，代替了原油的可对环境造成污染的四乙基铅。

5.6 环境保护

许多水溶液或非水溶液中含有的有 毒离子或非离子物质，都可以用数值进行回收使用，如去除电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。

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