基本介紹
- 中文名：凝膠型離子交換樹脂
- 英文名：geltype ion exchange resin
- 外觀：透明球狀顆粒
簡介,結構特點,優缺點,
簡介
凝膠型離子交換樹脂(gel type ion exchange resin)
凝膠型離子交換樹脂是離子交換樹脂的一種，由純單體混合物經縮合或聚合而成的，外觀呈透明狀的均相凝膠結構的離子交換樹脂統稱為凝膠型樹脂。一般套用於水處理中。一般採用懸浮共縮聚或共聚合工藝合成球狀基體，再經化學反應活化處理，導入離子交換基團而製成。
用普通聚合法製成的離子交換樹脂，是由許多不規則的網狀高分子所組成的，類似凝膠，所以稱為凝膠型樹脂。常見的凝膠樹脂，有苯乙烯系列的001、 201等。
凝膠型離子交換樹脂可以分為強酸性、弱酸性、強鹼性、弱鹼性及螯合性五種。強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂，型號為001。弱酸性又分丙烯酸性陽離子交換樹脂（型號有弱酸111及112）及酚醛系陽離子交換樹脂（型號有122）。強鹼性分強鹼季胺Ⅰ型陰離子交換樹脂，型號為201（國外尚有強鹼Ⅱ型）。弱鹼性有弱鹼苯乙烯系陰離子交換樹脂，型號有301及303.弱鹼性環氧系陰離子交換樹脂，型號有331.凝膠螯合性羧酸基離子交換樹脂，型號有401。
結構特點
凝膠樹脂的骨架結構呈微孔狀。離子交換反應是通過由交聯大分子鏈間距離而形成的孔隙（微孔）擴散到交換基團附近進行的。微孔隨交聯度增加而變小，隨凝膠體的溶脹而變大。樹脂處於乾燥狀態時，孔實際上不存在。凝膠樹脂中無物理孔（毛細孔）而僅存在化學孔，是連續無間的產膠結構。凝膠型樹脂在聚合的時候，需要加入交聯劑，並要控制交聯劑數量上的變化，使得在樹脂中形成相應的微孔，孔徑在0.5～5nm之間。主要是用於吸附水中陰、陽離子，對有機物的吸附能力很弱。易污染老化，比表面積<0.1m/g乾樹脂。外觀呈透明球狀顆粒。
優缺點
凝膠樹脂的交換容量高於大孔型樹脂，其合成工藝也較為簡單。而大孔樹脂在聚合時，需添加惰性有機溶劑作為致孔劑，聚合後須將溶劑抽提除去，然後再經化學反應活化處理，導入離子交換基團，因此，大孔樹脂合成工藝及相應的後處理比凝膠樹脂複雜。除高流速水處理系統外，在一般水處理中大多採用凝膠型離子交換樹脂。
樹脂只有化學結構孔，網孔通常很小，平均孔徑約1~2nm，且大小不一。在乾的狀態下，這些網孔並不存在，當樹脂浸入水中時，樹脂顆粒本身發生溶脹過程中才顯示出孔眼。
由於無機物離子的直徑都很小（0.3～0.7nm），用普通的凝膠型樹脂是完全可以除去；但當水中有有機物分子存在時，由於其分子很大（膠矽化合物的粒徑可大於50nm，某些蛋白質分子為5～20nm），用普通凝膠樹脂除去它們則有困難。而且再生時，這些被吸附的有機物也不易被再生下來，所以凝膠型樹脂易於被有機物所污染。
