异丁烯系弱酸性阳离子交换树脂
弱酸性阳离子交换树脂是以羧酸基(-COOH)作为交换基的阳离子交换树脂。产品包括异丁烯系和丙烯系两种。丙烯系的弱酸性阳离子交换树脂用于碳酸盐硬度高的水处理中,而异丁烯系则用于抗生素和氨基酸提纯等。

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特点

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弱酸性阳离子交换树脂的化学构造如下图所示,是以羧酸基(-COOH)作为交换基的树脂,具有与醋酸同样的弱酸性,可与NaOH等盐基、NaHCO3类的弱酸盐进行交换。
在化学构造上分为异丁烯酸系和丙烯酸两种,区别在于交换基的酸性度不同。因此,异丁烯酸系适用于pH范围5以上,丙烯酸系适用于4以上。因其可使用的pH范围有限,与强酸性阳离子交换树脂相比其用途也受到了限制,但其具有如下所述的易再生成H形的特点。

弱酸性阳离子交换树脂的化学构成

1)异丁烯系弱酸性阳离子交换树脂

2)丙烯系阳离子交换树脂

1)异丁烯酸类弱酸性阳离子交换树脂

2)丙烯酸类阳离子交换树脂

 

 

■ 特点

作为交换基的羧酸基(-COOH)在酸性溶液中不被离解,通过如反应式(1)的离子交换生成无机酸,虽然呈强酸性的NaCl和Na2SO4这样的中性盐不能分解,但NaOH等盐基,NaHCO3类的弱酸盐可以如反应式(2)、(3)进行交换。

・R-COOH + NaCl ← R-COONa + HCl (1)
・R-COOH + NaOH → R-COONa + H2O (2)
・R-COOH + NaHCO3⇔ R-COONa + H2O + CO2(3)

(R表示离子交换树脂的母体。)

弱酸性阳离子交换树脂对各种离子的吸附强度(选择性)与强酸性阳离子交换树脂大体类似,价数越高其选择性越大。但其特点是对H离子的选择性非常大。因此,H离子用其它阳离子交换后,使用药剂(一般的盐酸或者硫酸水溶液)很容易恢复R-COOH,在反复使用时容易再生,用略高于理论化学当量的药剂量即可再生。

用途

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 DIAION™ 系列(弱酸性阳离子交换树脂)的用途

丙烯系的弱酸性阳离子交换树脂,其酸度略高,因此,可用于碳酸盐硬度高的水处理。与强酸性阳离子交换树脂配合使用的脱盐装置中,即使是强酸性阳离子交换树脂的再生废液也可再利用,这样就可以节约再生剂。

另一面,异丁烯系弱酸性阳离子交换树脂,因其酸度略低,基本不用于水处理,可用于抗生素、氨基酸提纯。

■ 使用方法
管柱渗液 或 分批处理
弱酸性树脂的缺点是从H形向其它离子形转变时会出现急剧的体积变化。有的树脂膨胀至近2倍大,小型处理管柱渗液压损失就会增大,甚至会有管柱破裂的情况需要充分注意。

产品阵容·规格

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弱酸性阳离子交换树脂拥有以下产品种类。

・异丁烯系DIAION™ WK系列
异丁烯系的WK系列用于pH值为6左右为主的有机物提纯等特殊领域中。
WK10是反应迅速的产品,WK11具有总交换容量高的特点。WT01S是在多孔质结构改良后反应速度更胜一筹的具有高吸附力的产品,适用于医药产品提纯等

・丙烯系 DIAION™ WK40L
丙烯系的WK40L,当pH值为5左右时比异丁烯酸类总交换容量高,主要用于碳酸盐硬度除去等水处理上。

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