请教高手 用离子交换树脂吸附盐酸中的铁离子 铁是以什么状态存在 铁对交换树脂有何危害
铁离子在水中是以3价和4价的游离态出现的。因为阳离子的孔径是不规则孔道,而且孔径在0.003-0.007之间,而铁离子的离子半径较大,会堵塞树脂孔道,使钠离子和水中的钙镁离子无法交换,这时我们说树脂铁离子中毒了。具体方法联系上海劲凯树脂王工838197363
离子交换树脂,可以吸附阳离子,比如用含有H+或者Na+的阳树脂,吸收Pd2+,
富集以后,提纯Pd,得到金属钯。
用盐酸浸出氯化钯,可用电解或者还原剂还原出金属钯。
b) 新树脂用 2-4BV 的 95%以上的乙醇或甲醇以 1-2BV/hr 的速度过柱(如 有气泡产生,须赶出气泡),然后用蒸馏水以 1-2BV/hr 的速度淋洗至流出液在试 管中用水稀释不混浊或无明显乙醇气味时为止,树脂表面上保持 2-5mm 液体,以 免干柱。备用。
c)再生
用蒸馏水淋洗树脂层至无醇味,然后用 4%NaOH 溶液以 1-2BV/hr 淋洗树 脂层 2-3Bhr,用蒸馏水洗至中性,即可进下一周其使用。解吸剂可先用乙醇、甲 醇、丙醇等。
d)树脂强化再生方法:
当树脂使用一定周期后,吸附能力降低或受污染严重时需强化再生,其方 法是在容器内加入高于树脂层 10cm 的 3-5%盐酸溶液浸泡 2-4 小时,然后进行淋 洗过柱。 继用 3-4BV 同浓度的盐酸溶液过柱, 然后用纯水洗至接近中性; 再用 3-5% 的氢氧化钠
溶液浸泡 4 小时。最后淋洗过柱,用同浓度的 3-4BV 氢氧化钠溶液过柱,最后 用纯水清洗至 pH 值为中性,备用。
阳离子交换树脂大都含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离子交换树脂,其结构式可简单表示为R—SO3H,式中R代表树脂母体,其交换原理为 2R—SO3H+Ca2+——(R—SO3)2Ca+2H+
这也是硬水软化的原理。
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。它们在水中能生成OH-离子,可与各种阴离子起交换作用,其交换原理为
R—N(CH3)3OH+Cl- ——R—N(CH3)3Cl+OH-
由于离子交换作用是可逆的,因此用过的离子交换树脂一般用适当浓度的无机酸或碱进行洗涤,可恢复到原状态而重复使用,这一过程称为再生。阳离子交换树脂可用稀盐酸、稀硫酸等溶液淋洗;阴离子交换树脂可用氢氧化钠等溶液处理,进行再生。
离子交换树脂的用途很广,主要用于分离和提纯。例如用于硬水软化和制取去离子水、回收工业废水中的金属、分离稀有金属和贵金属、分离和提纯抗生素等。
而结合的另外一个原因是水中氢离子含量点,树脂中的酸会在水中形成平衡反应,这样就可以吸附钙镁离子。当然,吸附是有限度的。
当使用高浓度酸时,从平衡角度,树脂会优先降低溶液中的酸,就吸附氢离子,所以在再生了。
离子交换树脂的使用注意事项:
1、离子交换树脂在使用时,要避免与金属(如铁、铜等)油污、有机分子微生物、强氧化剂等接触,防止树脂的交换能力降低,严重甚至会导致树脂失去吸附能力,所以一般会对树脂进行不定期的活化处理,方法要根据树脂的污染程度来决定,树脂的污染程度不同,采取的方法也不同,一般阳树脂在软化中易受Fe的污染可用盐酸浸泡,然后逐步稀释,阴树脂易受有机物污染,可用浓度为10%的食盐水+浓度为2-5%的氢氧化钠混合溶液浸泡或淋洗,必要时可用1%双氧水溶液泡数分钟,其它,也可采用酸碱交替处理法,漂白处理法,酒精处理及各种灭菌法等等。
2、在一定的条件下,氧化性试剂例如硝酸会侵蚀有机的离子交换树脂。这种影响可能小到只会导致轻微的树脂降解,大到会导致剧烈的放热反应(如爆炸)。在使用强氧化剂之前,要先向技术人员确认。
离子交换树脂的储存注意事项:
1.离子交换树脂的贮存温度应该在5-40℃之间。离子交换树脂应贮存在密封容器内,避免受冷或曝晒。若冬季没有防冻设施时,可将树脂贮于食盐水中,食盐水的浓度可根据气温而定。树脂一旦受冻,不要突然转到高温环境,要放到5-10℃低温环境中,让其缓慢解冻。
2.离子交换树脂内含有一定量地水份,在储运及应用过程中应保持这部分水份。如不慎树脂失水,应先用浓食盐水(约10%)浸泡,再逐渐稀释,不得直接加水,以免树脂急剧膨胀而破碎。
3.树脂在长期贮存中,强型树脂应转成盐型,弱型树脂应转成氢型或游离碱型,然后浸泡在清净的水中。
4.树脂贮存期为2年,超过2年复检合格方可使用。
5.在使用和贮运过程中,严防树脂被有机油类污染。
离子交换树脂再生时的注意事项:
1.再生完之后的离子交换树脂,要进行检测,必须要达到工业生产液流的标准,在使用之前要保证没有再生时使用的化学物质残留。
2. 酸、碱不可以用自来水稀释,否则水中的一些杂质会被带入树脂里面,应该使用软化水或者经过处理后的水。
离子交换树脂预处理时的注意事项:
1.预处理时的用水必须使用干净的水,一般使用除盐水或者软化水,因为如果使用生活用水清洗树脂,生活用水中含有一定的污染物,这些污染物也会对树脂造成污染,树脂的预处理就没有意义了,而且阴树脂非常容易被污染。
2.预处理浸泡时,使用的液体体积一般是树脂体积的两倍,防止树脂浸泡不完全的情况出现,也必须要使用干净的水。
3.如果是小型制水制备,树脂可以不用进行预处理,直接使用再生制水,使用2倍的再生剂,对树脂进行再生,然后用干净的水清洗树脂就可以了。
1、大孔吸附树脂简单再生的方法是用不同浓度的溶剂按极性从大到小剃度洗脱,再用2~3BV的稀酸、稀碱溶液浸泡洗脱,水洗至PH值中性即可使用。
2、钠型强酸性阳树脂可用10%NaCl 溶液再生,用药量为其交换容量的2倍 (用NaCl量为117g/ l 树脂);氢型强酸性树脂用强酸再生,用硫酸时要防止被树脂吸附的钙与硫酸反应生成硫酸钙沉淀物。为此,宜先通入1~2%的稀硫酸再生。
3、氯型强碱性树脂,主要以NaCl 溶液来再生,但加入少量碱有助于将树脂吸附的色素和有机物溶解洗出,故通常使用含10%NaCl + 0.2%NaOH 的碱盐液再生,常规用量为每升树脂用150~200g NaCl ,及3~4g NaOH。OH型强碱阴树脂则用4%NaOH溶液再生。
4、一些脱色树脂 (特别是弱碱性树脂) 宜在微酸性下工作。此时可通入稀盐酸,使树脂 pH值下降至6左右,再用水正洗,反洗各一次。
盐酸等没有氧化性的酸,浓度没有限制。
再生剂的种类应根据树脂的离子类型来选用,并适当地选择价格较低的酸、碱或盐:
1、大孔吸附树脂简单再生的方法是用不同浓度的溶剂按极性从大到小剃度洗脱,再用2~3BV的稀酸、稀碱溶液浸泡洗脱,水洗至PH值中性即可使用。
2、钠型强酸性阳树脂可用10%NaCl 溶液再生,用药量为其交换容量的2倍 (用NaCl量为117g/ l 树脂);氢型强酸性树脂用强酸再生,用硫酸时要防止被树脂吸附的钙与硫酸反应生成硫酸钙沉淀物。为此,宜先通入1~2%的稀硫酸再生。
3、氯型强碱性树脂,主要以NaCl 溶液来再生,但加入少量碱有助于将树脂吸附的色素和有机物溶解洗出,故通常使用含10%NaCl + 0.2%NaOH 的碱盐液再生,常规用量为每升树脂用150~200g NaCl ,及3~4g NaOH。OH型强碱阴树脂则用4%NaOH溶液再生。
4、一些脱色树脂 (特别是弱碱性树脂) 宜在微酸性下工作。此时可通入稀盐酸,使树脂 pH值下降至6左右,再用水正洗,反洗各一次。
5、阳树脂再生:
通盐酸:在环境温度下,将4%的树脂床体积4倍的HCL通过树脂床,通过时间约2小时。
慢洗:以相同流速和;流向,通2倍树脂体积的除盐水。
快洗:以运行流速和流向,通除盐水至PH=5-6.树脂床备用。
6、阴树脂再生:
通氢氧化钠:在环境温度下,将浓度为4%的树脂体积4倍量的NaOH通过树脂床,通过时间约为2小时。
慢洗:以相同流速和;流向,通2倍树脂体积的除盐水。
快洗:以运行流速和流向,通除盐水至PH=8,树脂床备用
具体操作可根据树脂使用情况酌情增加酸碱的浓度和再生时间。
扩展资料:
应用领域:
1)水处理
水处理领域离子交换树脂的需求量很大,约占离子交换树脂产量的90%,用于水中的各种阴阳离子的去除。目前,离子交换树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上,其次是原子能、半导体、电子工业等。
2)食品工业
离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。例如:高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后,再经水解反应,产生葡萄糖与果糖,而后经离子交换处理,可以生成高果糖浆。离子交换树脂在食品工业中的消耗量仅次于水处理。
3)制药行业
制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。链霉素的开发成功即是突出的例子。近年还在中药提成等方面有所研究。
4)合成化学和石油化学工业
在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、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,反应器不会被腐蚀,不污染环境,反应容易控制等。
甲基叔丁基醚(MTBE)的制备,就是用大孔型离子交换树脂作催化剂,由异丁烯与甲醇反应而成,代替了原有的可对环境造成严重污染的四乙基铅。
5)环境保护
离子交换树脂已应用在许多非常受关注的环境保护问题上。目前,许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质,这些可用树脂进行回收使用。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。
6)湿法冶金及其他
离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。
参考资料来源:百度百科-再生树脂
百度百科-离子交换树脂