離子交換樹脂

離子交換樹脂是一類具有離子交換功能的高分子材料。在溶液中它能將本身的離子與溶液中的同號離子進行交換。按交換基團性質(zhì)的不同，離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩類。

陽離子交換樹脂大都含有磺酸基（—SO₃H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C₆H₄OH）等酸性基團，其中的氫離子能與溶液中的金屬離子或其他陽離子進行交換。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物經(jīng)磺化處理得到強酸性陽離子交換樹脂，其結(jié)構(gòu)式可簡單表示為R—SO₃H，式中R代表樹脂母體，其交換原理為

2R—SO₃H＋Ca^2＋ （R—SO₃）₂Ca＋2H

這也是硬水軟化的原理。

陰離子交換樹脂含有季胺基[-N（CH₃）₃OH]、胺基（—NH₂）或亞胺基（—NR′H）等堿性基團。它們在水中能生成OH^-離子，可與各種陰離子起交換作用，其交換原理為

R—N（CH₃）₃OH＋Cl^- R—N（CH₃）₃Cl＋OH^-

由于離子交換作用是可逆的，因此用過的離子交換樹脂一般用適當(dāng)濃度的無機酸或堿進行洗滌，可恢復(fù)到原狀態(tài)而重復(fù)使用，這一過程稱為再生。陽離子交換樹脂可用稀鹽酸、稀硫酸等溶液淋洗；陰離子交換樹脂可用氫氧化鈉等溶液處理，進行再生。

離子交換樹脂的用途很廣，主要用于分離和提純。例如用于硬水軟化和制取去離子水、回收工業(yè)廢水中的金屬、分離稀有金屬和貴金屬、分離和提純抗生素等。