離子交換樹脂的應用領域: 水處理領域離子交換樹脂的需求量很大,約占離子交換樹脂產量的90%,用于水中的各種陰陽離子的去除。目前,離子交換樹脂的較大消耗量是用在火力發電廠的純水處理上,其次是原子能、半導體、電子工業等。 離子交換樹脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工業裝置上。例如:高果糖漿的制造是由玉米中萃出淀粉后,再經水解反應,產生葡萄糖與果糖,而后經離子交換處理,可以生成高果糖漿。離子交換樹脂在食品工業中的消耗量僅次于水處理。 制藥工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。鏈霉素的開發成功即是突出的例子。近年還在中藥提成等方面有所研究。
離子交換樹脂的化學性質: 酸堿性。 H型樹脂能在水中離解出H+, OH型樹脂能在水中離解出OH-,因此,離子交換樹脂分別具有酸性或堿性的特性。各種樹脂的離解能力不同 , 其酸堿性的強弱也不同。強型樹脂(強酸性或強堿性)的離解能力大,其離子交換能力不受溶液pH值的影響;而弱型(弱酸性或弱堿性)離子交換樹脂的離解能力小,在水溶液低時,弱酸性樹脂不能電離或部分電離,而在堿性溶液中有較高的離解能力;反之,弱堿性樹脂則在酸性溶液中有較高的離解能力。使用清洗劑能有效保護設備不被腐蝕。 離子交換樹脂的這一特性決定了樹脂能夠使用的pH值范圍:強酸性陽離子交換樹脂(RSO3H),其工作范圍為pH=l~14;弱酸性陽樹脂(RCOOH)的工作范圍為pH = 5~14;同樣,強堿性陰樹脂(R=NOH)可以在PH= 1 ~ 14范圍內進行離子交換;而弱堿陰樹脂則只能在PH=1~9范圍內進行交換。使用清洗劑能有效保護設備不被腐蝕。
強酸性陽離子樹脂這類樹脂含有大量的強酸性基團,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中離解出H+,故呈強酸性。樹脂離解后,本體所含的負電基團,如SO3-,能吸附結合溶液中的其他陽離子。這兩個離子交換樹脂,反應使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強,在酸性或堿性溶液中均能離解和產生離子交換作用。 樹脂在使用一段時間后,要進行再生處理,即用化學藥品使離子交換反應以相反方向進行,使樹脂的官能基團回復原來狀態,以供再次使用。如上述的陽離子樹脂是用強酸進行再生處理,此時樹脂放出被吸附的陽離子,再與H+結合而恢復原來的組成。