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摘要:在当前各类科学技术高速发展的背景下,大孔离子交换树脂得到了社会各界的重点关注,并且在多个社会领域当中,都得到了十分显著的应用,同时,离子交换树脂还有着多样化的种类,由于其内部化学结构以及化学组成方面存在差异,导致不同的离子交换树脂拥有着不同的特性以及功能,无论是在何种领域当中都能够起到良好的作用,有着极高的适应性。因此,文章首先对大孔离子交换树脂的主要分类展开深入分析;在此基础上,提出大孔离子交换树脂的具体应用。
关键词:大孔离子交换树脂;主要分类;应用研究
引言:在我国不断发展的进程中,离子交换技术有着极长的发展历史,在传统的离子交换技术当中,一些天然物质,比如泡沸石以及经过磺化所制作成的磺化煤,其都可以当做离子交换剂。然而,随着当前有机合成工业技术的高速发展,其中也进一步研制出了具备着优异性能的离子交换树脂,并根据实际情况开发出了多种全新的应用方式,而离子交换技术的高速发展也使其在各类行业当中得到了广泛应用,特别是科研领域以及高科技产业当中,更是起到了至关重要的作用。站在实际情况的角度上来看,当前国内外所生产出的树脂品种高达数百种,年产量也达到了惊人的数百万吨。因此,这就需要提升对大孔离子交换树脂的重视程度,并深入探究其在各个领域当中的应用。
一、大孔离子交换树脂的主要分类
离子交换树脂,其主要就是通过有机合成方式所制成的树脂,其中比较常用的原料为丙烯酸或是苯乙烯,能够在通过聚合反应后,进一步生成拥有着三维立体网络结构的骨架,而后就可以在骨架当中科学合理的引入各种化学活性基因,从而制作出离子交换树脂。而在大孔树脂当中,可以划分为大孔吸附树脂以及大孔离子交换树脂这两种类型,在早期的研究中可以看出,通过物理界面里所产生的作用,导致溶液当中溶质浓度不断降低的现象被称之为吸附,而由于化学作用使得溶液当中溶质产生的变化则被称之为离子交换,其中起到吸附作用以及离子交换作用的树脂,就分别为吸附树脂以及离子减缓树脂。通常情况管下,大孔离子交换树脂属于一种拥有着功能集团的高低分子化合物,其中具备着一个全新功能,也就是离子交换功能,这也使其成为了一种反应性聚合物;而大孔吸附树脂当中则并不具备离子交换基团,但其内部的珠粒具备着与分离对象相匹配的扩散通道以及吸附场所。而大孔离子交换树脂,其根据基本的基体种类可以进一步划分为丙烯酸系树脂、苯乙烯系树脂,在树脂物理结构方面就可以分为凝胶型树脂、载体形树脂以及大孔型树脂[1]。
二、大孔离子交换树脂的具体应用
(一)水处理当中的应用
在水处理过程当中,其具体包括水的拖盐处理、高纯水制备以及水质软化等多方面内容,特别是在发电厂等工厂当中,其内部所采用的高压锅炉设备必须要采取软化水,而最为经济实惠的方式就是采用钠型阳离子交换树脂,在锅炉用水的实际处理过程中采用大孔离子交换树脂,能够在明确离子交换树脂基本原理的基础上,对锅炉用水进行更加全面的处理,这也使得大孔离子交换树脂在水处理技术方面的应用已经逐步成熟。
(二)冶金工业当中的应用
在当前的社会环境中,离子交换已经成为了整体冶金工业当中至关重要的操作内容, 而在钍、铀等超铀元素,以及重金属、轻金属以及过渡金属的分离与提纯方面,大孔离子交换树脂都起到了十分关键的作用。通过应用离子交换剂的方式,就可以对矿浆液相当中的离子构成部分进行优化改善,这也是优化锌矿选矿工作的主要途径。而在选矿厂的实际工作过程中,由于工艺性质方面所产生的变化,其通常需要采取不同的药剂条件给矿,这也导致过程很难开展,无法保持一种稳定的工艺指标。而在矿浆当中科学合理的引入大孔离子交换树脂,就能够对砂浆当中水的基本离子构成加以优化,使得浮选剂能够更好的吸附所需金属,进一步提升选矿效率以及浮选剂的选择性。在利用离子交换法,从解钼液当中分离钨钼的过程中,通过对于影响分离主要因素的研究,进一步确定了离子交换法应用的最佳条件,而在这种最佳条件下展开钨钼的分离回收工作,其中的钨回收率能够达到75%,大孔离子交换树脂也可以采用碱性次氯酸钠溶液进行再生处理,经过盐酸转型过后,其重复使用性能也会更加稳定。
(三)化学工业当中的应用
目前的大孔离子交换树脂,其在化工生产以及化学实验当中,已经成为了一种至关重要的单元操作,普遍应用在各类有机化合物以及无机化合物的浓缩、提纯以及分离回收等操作当中,将离子交换树脂当做化学反应催化剂,就可以在最大程度上提升催化效率,在经过简化过后处理操作,防止所用工作设备出现腐蚀等不良问题。在利用强弱型离子交换树脂的过程中,在具体的化学除盐工艺当中所采用的主要就是强、弱这两种类型的离子交换树脂,从而达到有效去除离子杂质的目的。而这种联合应用工艺,已经得到了长时间的发展应用,在这一发展进程中,也进一步克服了树脂在性能方面存在的不足,而由于双层床以及双视床的成功研制,也在潜移默化之间对于除盐工艺方面提出了更高的要求,使得联合应用工艺得到了较为全面的发展优化,这也使得大孔离子交换树脂的联合应用工艺,在石油行业以及电力行业等化工行业当中,得到了十分广泛的应用[2]。
结论:大孔离子交换树脂作為一种现代化技术手段,已经受到了社会中各个国家的重点关注,由于其自身具备着较为稳定的物理化学性质、独特的吸附选择性以及抗污染性,使其在多个社会领域当中得到了十分广泛的应用。因此,这就需要加大对于大孔离子交换树脂的重视程度以及研究力度,提升树脂材料的抗污染性以及稳定性,确保大孔树脂的吸附分离工艺能够逐渐向着自动化的方向发展,保证大孔离子交换树脂质量的稳定性。
参考文献:
[1]余志英,巫锦雄,王小兰,刘文敏.D201大孔离子交换树脂固定糖化酶的研究[J].广州化工,2021,49(01):32-37.
[2]张全兴,张政朴,李爱民,潘丙才,张孝林.我国离子交换与吸附树脂的发展历程回顾与展望[J].高分子学报,2018(07):814-828.
关键词:大孔离子交换树脂;主要分类;应用研究
引言:在我国不断发展的进程中,离子交换技术有着极长的发展历史,在传统的离子交换技术当中,一些天然物质,比如泡沸石以及经过磺化所制作成的磺化煤,其都可以当做离子交换剂。然而,随着当前有机合成工业技术的高速发展,其中也进一步研制出了具备着优异性能的离子交换树脂,并根据实际情况开发出了多种全新的应用方式,而离子交换技术的高速发展也使其在各类行业当中得到了广泛应用,特别是科研领域以及高科技产业当中,更是起到了至关重要的作用。站在实际情况的角度上来看,当前国内外所生产出的树脂品种高达数百种,年产量也达到了惊人的数百万吨。因此,这就需要提升对大孔离子交换树脂的重视程度,并深入探究其在各个领域当中的应用。
一、大孔离子交换树脂的主要分类
离子交换树脂,其主要就是通过有机合成方式所制成的树脂,其中比较常用的原料为丙烯酸或是苯乙烯,能够在通过聚合反应后,进一步生成拥有着三维立体网络结构的骨架,而后就可以在骨架当中科学合理的引入各种化学活性基因,从而制作出离子交换树脂。而在大孔树脂当中,可以划分为大孔吸附树脂以及大孔离子交换树脂这两种类型,在早期的研究中可以看出,通过物理界面里所产生的作用,导致溶液当中溶质浓度不断降低的现象被称之为吸附,而由于化学作用使得溶液当中溶质产生的变化则被称之为离子交换,其中起到吸附作用以及离子交换作用的树脂,就分别为吸附树脂以及离子减缓树脂。通常情况管下,大孔离子交换树脂属于一种拥有着功能集团的高低分子化合物,其中具备着一个全新功能,也就是离子交换功能,这也使其成为了一种反应性聚合物;而大孔吸附树脂当中则并不具备离子交换基团,但其内部的珠粒具备着与分离对象相匹配的扩散通道以及吸附场所。而大孔离子交换树脂,其根据基本的基体种类可以进一步划分为丙烯酸系树脂、苯乙烯系树脂,在树脂物理结构方面就可以分为凝胶型树脂、载体形树脂以及大孔型树脂[1]。
二、大孔离子交换树脂的具体应用
(一)水处理当中的应用
在水处理过程当中,其具体包括水的拖盐处理、高纯水制备以及水质软化等多方面内容,特别是在发电厂等工厂当中,其内部所采用的高压锅炉设备必须要采取软化水,而最为经济实惠的方式就是采用钠型阳离子交换树脂,在锅炉用水的实际处理过程中采用大孔离子交换树脂,能够在明确离子交换树脂基本原理的基础上,对锅炉用水进行更加全面的处理,这也使得大孔离子交换树脂在水处理技术方面的应用已经逐步成熟。
(二)冶金工业当中的应用
在当前的社会环境中,离子交换已经成为了整体冶金工业当中至关重要的操作内容, 而在钍、铀等超铀元素,以及重金属、轻金属以及过渡金属的分离与提纯方面,大孔离子交换树脂都起到了十分关键的作用。通过应用离子交换剂的方式,就可以对矿浆液相当中的离子构成部分进行优化改善,这也是优化锌矿选矿工作的主要途径。而在选矿厂的实际工作过程中,由于工艺性质方面所产生的变化,其通常需要采取不同的药剂条件给矿,这也导致过程很难开展,无法保持一种稳定的工艺指标。而在矿浆当中科学合理的引入大孔离子交换树脂,就能够对砂浆当中水的基本离子构成加以优化,使得浮选剂能够更好的吸附所需金属,进一步提升选矿效率以及浮选剂的选择性。在利用离子交换法,从解钼液当中分离钨钼的过程中,通过对于影响分离主要因素的研究,进一步确定了离子交换法应用的最佳条件,而在这种最佳条件下展开钨钼的分离回收工作,其中的钨回收率能够达到75%,大孔离子交换树脂也可以采用碱性次氯酸钠溶液进行再生处理,经过盐酸转型过后,其重复使用性能也会更加稳定。
(三)化学工业当中的应用
目前的大孔离子交换树脂,其在化工生产以及化学实验当中,已经成为了一种至关重要的单元操作,普遍应用在各类有机化合物以及无机化合物的浓缩、提纯以及分离回收等操作当中,将离子交换树脂当做化学反应催化剂,就可以在最大程度上提升催化效率,在经过简化过后处理操作,防止所用工作设备出现腐蚀等不良问题。在利用强弱型离子交换树脂的过程中,在具体的化学除盐工艺当中所采用的主要就是强、弱这两种类型的离子交换树脂,从而达到有效去除离子杂质的目的。而这种联合应用工艺,已经得到了长时间的发展应用,在这一发展进程中,也进一步克服了树脂在性能方面存在的不足,而由于双层床以及双视床的成功研制,也在潜移默化之间对于除盐工艺方面提出了更高的要求,使得联合应用工艺得到了较为全面的发展优化,这也使得大孔离子交换树脂的联合应用工艺,在石油行业以及电力行业等化工行业当中,得到了十分广泛的应用[2]。
结论:大孔离子交换树脂作為一种现代化技术手段,已经受到了社会中各个国家的重点关注,由于其自身具备着较为稳定的物理化学性质、独特的吸附选择性以及抗污染性,使其在多个社会领域当中得到了十分广泛的应用。因此,这就需要加大对于大孔离子交换树脂的重视程度以及研究力度,提升树脂材料的抗污染性以及稳定性,确保大孔树脂的吸附分离工艺能够逐渐向着自动化的方向发展,保证大孔离子交换树脂质量的稳定性。
参考文献:
[1]余志英,巫锦雄,王小兰,刘文敏.D201大孔离子交换树脂固定糖化酶的研究[J].广州化工,2021,49(01):32-37.
[2]张全兴,张政朴,李爱民,潘丙才,张孝林.我国离子交换与吸附树脂的发展历程回顾与展望[J].高分子学报,2018(07):814-828.