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鈉型陽離子交換樹脂是糖業現代化的重要標志

更新時間:2015-07-07 點擊量:2728
   鈉型陽離子交換樹脂是糖業現代化的重要標志
  鈉型陽離子交換樹脂是一種化學物質,主要用于制造精糖和食用糖漿的提純。鈉型陽離子交換樹脂是以苯乙烯和二乙烯苯聚合, 經硫酸磺化而制得的聚合物。 生產過程中不含有明 膠及其它任何動物提取物。鈉型陽離子交換樹脂遇水可將其本身的某一種具有活性的離子和水中某電離子相互交換,即發生置換反應,去除水中可溶解的離子。鈉型陽離子交換樹脂有粉狀和球狀,都是人工合成的。
  鈉型陽離子交換樹脂在工業應用中,鈉型陽離子交換樹脂的優點主要是處理能力大,脫色范圍廣,脫色容量高,能除去各種不同的離子,可以反復再生使用,工作壽命長,運行費用較低(雖然一次投入費用較大)。以鈉型陽離子交換樹脂為基礎的多種新技術,如色譜分離法、離子排斥法、電滲析法等,鈉型陽離子交換樹脂各具*的功能,可以進行各種特殊的工作,鈉型陽離子交換樹脂是其他方法難以做到的。離子交換技術的開發和應用還在迅速發展之中。
  鈉型陽離子交換樹脂的應用是近年國內外制糖工業的一個重點研究課題,鈉型陽離子交換樹脂是糖業現代化的重要標志。鈉型陽離子交換樹脂膜分離技術在糖業的應用也受到廣泛的研究。鈉型陽離子交換樹脂都是用有機合成方法制成。常用的原料為苯乙烯或丙烯酸(酯),通過聚合反應生成具有三維空間立體網絡結構的骨架,再在骨架上導入不同類型的化學活性基團(通常為酸性或堿性基團)而制成。鈉型陽離子交換樹脂不溶于水和一般溶劑。大多數制成顆粒狀,也有一些制成纖維狀或粉狀。樹脂顆粒的尺寸一般在0.3~1.2mm 范圍內,大部分在0.4~0.6mm之間。它們有較高的機械強度(堅牢性),化學性質也很穩定,在正常情況下有較長的使用壽命。鈉型陽離子交換樹脂中含有一種(或幾種)化學活性基團,它即是交換官能團,在水溶液中能離解出某些陽離子(如h 或na )或陰離子(如oh-或cl-),同時吸附溶液中原來存有的其他陽離子或陰離子。即樹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。鈉型陽離子交換樹脂中化學活性基團的種類決定了樹脂的主要性質和類別。首先區分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類,它們可分別與溶液中的陽離子和陰離子進行離子交換。陽離子樹脂又分為強酸性和弱酸性兩類,陰離子樹脂又分為強堿性和弱堿性兩類 (或再分出中強酸和中強堿性類)。
  鈉型陽離子交換樹脂根據其基體的種類分為苯乙烯系樹脂和丙烯酸系樹脂,及根據樹脂的物理結構分為凝膠型和大孔型。
  鈉型陽離子交換樹脂的品種很多,因化學組成和結構不同而具有不同的功能和特性,鈉型陽離子交換樹脂適應于不同的用途。鈉型陽離子交換樹脂應用樹脂要根據工藝要求和物料的性質選用適當的類型和品種。
  離子交換樹脂的基體(matrix),制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)兩大類,它們分別與交聯劑二乙烯苯產生聚合反應,鈉型陽離子交換樹脂形成具有長分子主鏈及交聯橫鏈的網絡骨架結構的聚合物。苯乙烯系樹脂是先使用的,丙烯酸系樹脂則用得較后。
  這兩類樹脂的吸附性能都很好,但有不同特點。丙烯酸系樹脂能交換吸附大多數離子型色素,脫色容量大,而且吸附物較易洗脫,便于再生,在糖廠中可用作主要的脫色樹脂。苯乙烯系樹脂擅長吸附芳香族物質,善于吸附糖汁中的多酚類色素(包括帶負電的或不帶電的);但在再生時較難洗脫。因此,糖液先用丙烯酸樹脂進行粗脫色,再用苯乙烯樹脂進行精脫色,可充分發揮兩者的長處。
陽離子交換樹脂樹脂的交聯度,即樹脂基體聚合時所用二乙烯苯的百分數,對樹脂的性質有很大影響。通常,交聯度高的樹脂聚合得比較緊密,堅牢而耐用,密度較高,內部空隙較少,對離子的選擇性較強;而交聯度低的樹脂孔隙較大,脫色能力較強,反應速度較快,但在工作時的膨脹性較大,機械強度稍低,比較脆而易碎。鈉型陽離子交換樹脂工業應用的鈉型陽離子交換樹脂的交聯度一般不低于4%;用于脫色的樹脂的交聯度一般不高于8%;單純用于吸附無機離子的樹脂,其交聯度可較高。
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