離子交換樹脂按性能可分為以下幾類: 陽離子交換樹脂。這類樹脂的活 ** 換基團為酸性,它的陽離子可被溶液中的陽離子所交換。 陰離子交換樹脂。這類樹脂的活 ** 換基團為堿性,它的陰離子可被溶液中的陰離子所交換。 螯合樹脂。這類樹脂特殊的活性基團,可與某些金屬離子形成螯合物,在交換過程中能選擇性地交換某些金屬離子,所以對化學分離有重要意義。 大孔樹脂。這類樹脂是在聚合時加入適當的致孔劑,使在網狀固化和鏈節單元形成的過程中,填墊惰性分子,預先留下孔道,它們不參與反應,在股價形成后提出致孔劑,留下孔道。 氧化還原樹脂。這類樹脂含可逆的氧化還原基團,可與溶液中離子發生電子轉移,主要用于氧化還原而不引入雜質,提高產品純度,除去溶液中溶解的氧氣。
當水中含有的金屬陽離子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基團,在水中易生成H+離子)上的H+ 進行離子交換,使得溶液中的陽離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的H+交換到水中,(即為陽離子交換樹脂原理);當水中的陰離子(Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亞胺基(—NH2)等堿性基團,在水中易生成OH-離子)上的OH-進行交換,水中陰離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的OH-交換到水中,(即為陰離子交換樹脂原理)。而H+與OH-相結合生成水,從而達到脫鹽的目的。
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。