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     D301大孔樹(shù)脂在工業(yè)應(yīng)用中,，離子交換樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn)主要是處理能力大，脫色范圍廣,，脫色容量高,，能除去各種不同的離子，可以反復(fù)再生使用,，工作壽命長(zhǎng),，運(yùn)行費(fèi)用較低(雖然一次投入費(fèi)用較大)。以離子交換樹(shù)脂為基礎(chǔ)的多種新技術(shù),，如色譜分離法,、離子排斥法、電滲析法等,，各具*的功能,，可以進(jìn)行各種特殊的工作，是其他方法難以做到的,。離子交換技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用還在迅速發(fā)展之中,。 離子交換樹(shù)脂的應(yīng)用，是近年國(guó)內(nèi)外制糖工業(yè)的一個(gè)重點(diǎn)研究課題,，是糖業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志,。膜分離技術(shù)在糖業(yè)的應(yīng)用也受到廣泛的研究。 離子交換樹(shù)脂都是用有機(jī)合成方法制成,。常用的原料為苯乙烯或丙烯酸(酯),，通過(guò)聚合反應(yīng)生成具有三維空間立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的骨架，再在骨架上導(dǎo)入不同類(lèi)型的化學(xué)活性基團(tuán)(通常為酸性或堿性基團(tuán))而制成,。 離子交換樹(shù)脂不溶于水和一般溶劑,。大多數(shù)制成顆粒狀,，也有一些制成纖維狀或粉狀。樹(shù)脂顆粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 范圍內(nèi),，大部分在0.4～0.6mm之間,。                                                                             D301大孔樹(shù)脂它們有較高的機(jī)械強(qiáng)度(堅(jiān)牢性)，化學(xué)性質(zhì)也很穩(wěn)定,，在正常情況下有較長(zhǎng)的使用壽命,。 離子交換樹(shù)脂中含有一種(或幾種)化學(xué)活性基團(tuán)，它即是交換官能團(tuán),，在水溶液中能離解出某些陽(yáng)離子(如H+或Na+)或陰離子(如OH－或Cl－),，同時(shí)吸附溶液中原來(lái)存有的其他陽(yáng)離子或陰離子。即樹(shù)脂中的離子與溶液中的離子互相交換,，從而將溶液中的離子分離出來(lái),。 樹(shù)脂中化學(xué)活性基團(tuán)的種類(lèi)決定了樹(shù)脂的主要性質(zhì)和類(lèi)別。首先區(qū)分為陽(yáng)離子樹(shù)脂和陰離子樹(shù)脂兩大類(lèi),，它們可分別與溶液中的陽(yáng)離子和陰離子進(jìn)行離子交換,。陽(yáng)離子樹(shù)脂又分為強(qiáng)酸性和弱酸性?xún)深?lèi)，陰離子樹(shù)脂又分為強(qiáng)堿性和弱堿性?xún)深?lèi) (或再分出中強(qiáng)酸和中強(qiáng)堿性類(lèi)),。 離子交換樹(shù)脂根據(jù)其基體的種類(lèi)分為苯乙烯系樹(shù)脂和丙烯酸系樹(shù)脂,，及根據(jù)樹(shù)脂的物理結(jié)構(gòu)分為凝膠型和大孔型。 離子交換樹(shù)脂的品種很多,，因化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)不同而具有不同的功能和特性,，適應(yīng)于不同的用途。                                應(yīng)用樹(shù)脂要根據(jù)工藝要求和物料的性質(zhì)選用適當(dāng)?shù)念?lèi)型和品種,。 1,、離子交換樹(shù)脂的基本類(lèi)型 (１) 強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂 這類(lèi)樹(shù)脂含有大量的強(qiáng)酸性基團(tuán)，如磺酸基－SO3H,，容易在溶液中離解出H+,，故呈強(qiáng)酸性。樹(shù)脂離解后,，本體所含的負(fù)電基團(tuán),，如SO3－，能吸附結(jié)合溶液中的其他陽(yáng)離子,。這兩個(gè)反應(yīng)使樹(shù)脂中的H+與溶液中的陽(yáng)離子互相交換,。強(qiáng)酸性樹(shù)脂的離解能力很強(qiáng)，在酸性或堿性溶液中均能離解和產(chǎn)生離子交換作用,。 樹(shù)脂在使用一段時(shí)間后,，要進(jìn)行再生處理，即用化學(xué)藥品使離子交換反應(yīng)以相反方向進(jìn)行，使樹(shù)脂的官能基團(tuán)回復(fù)原來(lái)狀態(tài),，以供再次使用,。如上述的陽(yáng)離子樹(shù)脂是用強(qiáng)酸進(jìn)行再生處理，此時(shí)樹(shù)脂放出被吸附的陽(yáng)離子,，再與H+結(jié)合而恢復(fù)原來(lái)的組成,。 (２) 弱酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂 這類(lèi)樹(shù)脂含弱酸性基團(tuán)，如羧基－COOH,，能在水中離解出H+ 而呈酸性。樹(shù)脂離解后余下的負(fù)電基團(tuán),，如R-COO－(R為碳?xì)浠鶊F(tuán)),，能與溶液中的其他陽(yáng)離子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陽(yáng)離子交換作用,。這種樹(shù)脂的酸性即離解性較弱,，在低pH下難以離解和進(jìn)行離子交換，只能在堿性,、中性或微酸性溶液中(如pH5～14)起作用,。這類(lèi)樹(shù)脂亦是用酸進(jìn)行再生(比強(qiáng)酸性樹(shù)脂較易再生)。 （3） 強(qiáng)堿性陰離子樹(shù)脂 這類(lèi)樹(shù)脂含有強(qiáng)堿性基團(tuán),，如季胺基(亦稱(chēng)四級(jí)胺基)－NR3OH(R為碳?xì)浠鶊F(tuán)),，能在水中離解出OH－而呈強(qiáng)堿性。這種樹(shù)脂的正電基團(tuán)能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合,，從而產(chǎn)生陰離子交換作用,。 這種樹(shù)脂的離解性很強(qiáng)，在不同pH下都能正常工作,。它用強(qiáng)堿(如NaOH)進(jìn)行再生,。 (４) 弱堿性陰離子樹(shù)脂 這類(lèi)樹(shù)脂含有弱堿性基團(tuán)，如伯胺基(亦稱(chēng)一級(jí)胺基)-NH2,、仲胺基(二級(jí)胺基)-NHR,、或叔胺基(三級(jí)胺基)-NR2，它們?cè)谒心茈x解出OH－而呈弱堿性,。這種樹(shù)脂的正電基團(tuán)能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合,，從而產(chǎn)生陰離子交換作用。這種樹(shù)脂在多數(shù)情況下是將溶液中的整個(gè)其他酸分子吸附,。它只能在中性或酸性條件(如pH1～9)下工作,。它可用Na2CO3、NH4OH進(jìn)行再生,。 (５) 離子樹(shù)脂的轉(zhuǎn)型 以上是樹(shù)脂的四種基本類(lèi)型,。在實(shí)際使用上，常將這些樹(shù)脂轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌x子型式運(yùn)行，以適應(yīng)各種需要,。例如常將強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂與NaCl作用,，轉(zhuǎn)變?yōu)殁c型樹(shù)脂再使用。工作時(shí)鈉型樹(shù)脂放出Na+與溶液中的Ca2+,、Mg2+等陽(yáng)離子交換吸附,，除去這些離子。反應(yīng)時(shí)沒(méi)有放出H+,，可避免溶液pH下降和由此產(chǎn)生的副作用(如蔗糖轉(zhuǎn)化和設(shè)備腐蝕等),。這種樹(shù)脂以鈉型運(yùn)行使用后，可用鹽水再生(不用強(qiáng)酸),。又如陰離子樹(shù)脂可轉(zhuǎn)變?yōu)槁刃驮偈褂?，工作時(shí)放出Cl－而吸附交換其他陰離子，它的再生只需用食鹽水溶液,。氯型樹(shù)脂也可轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓釟湫?HCO3－)運(yùn)行,。強(qiáng)酸性樹(shù)脂及強(qiáng)堿性樹(shù)脂在轉(zhuǎn)變?yōu)殁c型和氯型后，就不再具有強(qiáng)酸性及強(qiáng)堿性,，但它們?nèi)匀挥羞@些樹(shù)脂的其他典型性能,，如離解性強(qiáng)和工作的pH范圍寬廣等。 2,、離子交換樹(shù)脂基體的組成 離子交換樹(shù)脂的基體(matrix),，制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)兩大類(lèi)，它們分別與交聯(lián)劑二乙烯苯產(chǎn)生聚合反應(yīng),，形成具有長(zhǎng)分子主鏈及交聯(lián)橫鏈的網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)的聚合物,。苯乙烯系樹(shù)脂是先使用的，丙烯酸系樹(shù)脂則用得較后,。 這兩類(lèi)樹(shù)脂的吸附性能都很好,，但有不同特點(diǎn)。丙烯酸系樹(shù)脂能交換吸附大多數(shù)離子型色素,，脫色容量大,，而且吸附物較易洗脫，便于再生,，在糖廠(chǎng)中可用作主要的脫色樹(shù)脂,。苯乙烯系樹(shù)脂擅長(zhǎng)吸附芳香族物質(zhì)，善于吸附糖汁中的多酚類(lèi)色素(包括帶負(fù)電的或不帶電的),；但在再生時(shí)較難洗脫,。因此，糖液先用丙烯酸樹(shù)脂進(jìn)行粗脫色,，再用苯乙烯樹(shù)脂進(jìn)行精脫色,，可充分發(fā)揮兩者的長(zhǎng)處,。 樹(shù)脂的交聯(lián)度，即樹(shù)脂基體聚合時(shí)所用二乙烯苯的百分?jǐn)?shù),，對(duì)樹(shù)脂的性質(zhì)有很大影響,。通常，交聯(lián)度高的樹(shù)脂聚合得比較緊密,，堅(jiān)牢而耐用,，密度較高，內(nèi)部空隙較少,，對(duì)離子的選擇性較強(qiáng),；而交聯(lián)度低的樹(shù)脂孔隙較大，脫色能力較強(qiáng),，反應(yīng)速度較快,，但在工作時(shí)的膨脹性較大，機(jī)械強(qiáng)度稍低,，比較脆而易碎。工業(yè)應(yīng)用的離子樹(shù)脂的交聯(lián)度一般不低于4%,；用于脫色的樹(shù)脂的交聯(lián)度一般不高于8%,；單純用于吸附無(wú)機(jī)離子的樹(shù)脂，其交聯(lián)度可較高,。