陽離子樹脂

樹脂的一種，指的是在離子交換分離法中，被交換的離子為陽離子的樹脂。在水處理、醫藥、化工等領域有廣泛套用。

基本介紹

• 中文名：陽離子樹脂
• 外文名：cation exchange resin
• 類別：可逆性化學反應
• 酸鹼性：弱鹼性

簡介

離子交換法(ion exchange process)是液相中的離子和固相中離子間所進行的的一種可逆性化學反應，當液相中的某些離子被離子交換固體所喜好時，便會被離子交換固體吸附，為維持水溶液的電中性，所以離子交換固體必須釋出等價離子回溶液中。

分類

強酸性陽離子樹脂

這類樹脂（IONRESIN）含有大量的強酸性基團，如磺酸基－SO3H，容易在溶液中離解出H+，故呈強酸性。樹脂離解後，本體所含的負電基團，如SO₃－，能吸附結合溶液中的其他陽離子。這兩個反應使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。

樹脂在使用一段時間後，要進行再生處理，即用化學藥品使離子交換反應以相反方向進行，使樹脂的官能基團恢復原來狀態，以供再次使用。如上述的陽離子樹脂是用強酸進行再生處理，此時樹脂放出被吸附的陽離子，再與H⁺結合而恢復原來的組成。

弱酸性陽離子樹脂

這類樹脂（IONRESIN）含弱酸性基團，如羧基－COOH，能在水中離解出H+ 而呈酸性。樹脂離解後餘下的負電基團，如R-COO－(R為碳氫基團)，能與溶液中的其他陽離子吸附結合，從而產生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱，在低pH下難以離解和進行離子交換，只能在鹼性、中性或微酸性溶液中(如pH5～14)起作用。

不同離子的吸附能力

陽離子交換樹脂對不同陽離子吸附能力的強弱順序

陽離子交換樹脂對存在於溶液中的不同陽離子吸附能力不同，一般而言，對高價離子的吸附能力大於對低價離子的吸附能力；同價離子，對大直徑離子吸附能力大於對小直徑離子吸附能力。

對常見陽離子吸附能力強弱順序如下：

Fe³⁺ > Al³⁺ > Pb²⁺ > Ca²⁺ > Mg²⁺ > K⁺ > Na⁺ > H⁺

用途：

1 水處理

2 富集、純化，主要用於冶金、廢水提取物質、醫藥/精細化工中間體的提純精製

3 催化劑，用於催化化學反應，以強酸性樹脂套用居多。