關于離子交換樹脂的介紹
來源：科海思科技有限公司 閱讀：4873 更新時間：2025-08-06 14:35離子交換樹脂定義
離子交換樹脂是一種具有網狀立體結構、且不溶于酸、堿和有機溶劑的固體高分子化合物。
離子交換樹脂的單元結構由兩部分組成。一部分是不可移動且具有立體結構的網絡骨架，另一部分是可在網絡骨架和溶液間自由遷移的活性離子。
離子交換樹脂的交換機理
1. A+ 自溶液中擴散到樹脂表面；
2. A+ 從樹脂表面再擴散到樹脂內部的活性基團；
3. A+ 在樹脂內部的活性基團中發生交換反應；
4. 交換出來的 B+ 從樹脂內部的活性基團擴散到樹脂表面；
5. B+ 從樹脂表面擴散到溶液中。
根據電荷中和原則，步驟 1 和步驟 5 同時發生，交換速度相等；同樣，步驟 2 和步驟 4 同時發生，交換速度相等。
影響離子交換速度的因素
- 顆粒大小：離子交換樹脂顆粒越小，越有利提高離子在樹脂內、外部擴散的速度。
- 交聯度：使各個單體交聯而形成樹脂交聚物的物質稱交聚劑，樹脂中含交聚劑的重量百分數稱交聯度。交聯度越小，離子交換樹脂間空隙越大，越易膨脹，使得離子在樹脂內部擴散越容易，交換速度越快。
- 溫度：提高溶液溫度能提高擴散系數，加快離子擴散。
- 離子化合價：離子在樹脂中擴散時，和樹脂骨架間存在庫倫引力。離子化合價越高，庫倫引力越大，內擴散速度越小。根據研究者提供的結論：陽離子增加一個電荷，其內擴散速度約減慢為原來的 1/10 。
- 離子大小：小離子的擴散速度較快，而大分子由于與樹脂骨架發生碰撞，使骨架變形，降低了擴散速度。工業上利用這種現象發展出了分子篩。
- 攪拌速度：在交換過程中攪拌，可加快擴散，但不會影響內擴散。
- 溶液濃度：隨溶液濃度增大，離子交換速度變快。但當溶液濃度增大到某一數值后，離子交換增速開始逐漸趨緩。
