上回书说到,高纯水地制备有三种工艺流程方法,其中作用甚广的一种是离子交换法,今天,离子交换树脂行业——津南大化工厂的杨工,单将离子交换法抽出来,详细解说——离子交换法制备药用高纯水的原理、步骤及作用领域。
离子交换法制备药用高纯水的原理
离子交换树脂是有机高分子聚合物,由交换剂本体和交换基团两部分组成的,如津南大化工厂生产的阳离子交换树脂就是苯乙烯和一定量的二乙烯苯的共聚物,经过处理,在共聚物的苯环上引入磺酸基(–SO3H)而成,其中的H+可以在溶液中游离,并与金属离子进行交换。
离子交换法制备药用高纯水的原理是基于树脂和天然水中各种离子间的可交换性,如,R–SO3H型阳离子交换树脂,交换基团中的H+可与天然水中的各种阳离子进行交换,使天然水中的Ca2+、Mg2+、Na+、K+ 等离子结合到树脂上,而H+ 进入水中,于是就除去了水中的金属阳离子杂质,水通过阴离子交换树脂时,交换基团中的OH–具有可交换性,将HCO3–、Cl–、SO42–等离子除去,而交换出来的OH–与H+发生中和反应,这样就得到了高纯水。
离子交换法制备药用高纯水的步骤:
1、树脂的预处理。
将717(201×7)强碱性阴离子交换树脂用NaOH(2mol·L-1)浸泡,使其充分转为OH-型(由教师处理)。取OH-型阴离子交换树脂10mL,放入烧杯中,待树脂沉降后倾去碱液。加20mL蒸馏水搅拌、洗涤、待树脂沉降后,倾去上层溶液,将水尽量倒净,重复洗涤至接近中性(用pH试纸检验,pH=7~8)。
将732(001×7)强酸性阳离子交换树脂用HCl(2mol·L-1) 浸泡,使其充分转为H+型(由教师处理)。 取H+型阳离子交换树脂5mL, 于烧杯中, 待树脂沉降后倾去上层酸液,用蒸馏水洗涤树脂,每次大约20mL,洗至接近中性(用pH试纸检验pH=5~6)。
*后,把已处理好的阳、阴离子交换树脂混合均匀。
2、在离子交换装柱反应
在一支长约30 cm,直径1 cm的交换柱内,下部放一团玻璃纤维,下部通过橡皮管与尖嘴玻璃管相连,用螺旋夹夹住橡皮管,将交换柱固定在铁架台上。在柱中注入少量蒸馏水,排出管内玻璃毛和尖嘴中的空气,然后将已处理并混合好的树脂与水一起,从上端逐渐倾入柱中,树脂沿水下沉,这样不致带入气泡。若水过满,可打开螺旋夹放水,当上部残留的水达1 cm时,在顶部也装入一小团玻璃纤维,防止注入溶液时将树脂冲起。在整个操作过程中,树脂要一直保持为水覆盖。如果树脂床中进入空气,会产生偏流使交换效率降低,若出现这种情况,可用玻棒搅动树脂层赶走气泡。
3、制得药用高纯水
将自来水慢慢注入交换柱中,同时打开螺旋夹,使水成滴流出(流速1~2 d/s,等流过约10 mL以后,截取流出液作水质检验,直至检验合格,*后精制得药用高纯水。
离子交换树脂除了具有在无机物的分离上,以及糖类、蛋白质、等有机酸类和碱土金属、重金属、稀土金属等分离上的广泛作用外,在色谱分离上更具有作用。
业内人士周知,离子交换是利用离子交换树脂(固体相)与溶液(液体相)中的离子之间所发生的交换反应来进行分离的;树脂对离子的亲和力反映了离子在树脂上的交换能力,水合离子的半径越小,电荷越高,其亲和力也越大。将含有不同离子的溶液通过离子交换树脂,树脂将根据对这些离子的不同亲和力,将其依此吸附在树脂的基团上,以实现色谱的分离。
离子交换树脂行业杨工介绍,色谱分离的核心构件是色谱柱,而其中的填料的优劣(固定相)又是色谱柱的核心,色谱柱的填料种类繁多,有硅胶,聚合树脂等,用树脂作填料的越来越多,而决定色谱柱的性能好坏主要由以下几方面:
1、填料树脂本身的质量问题,这主要包括它的理化性能指标方面。
2、色谱柱的高径比。高径比越大,则分离的效果越佳,但运行的阻力也相对较大,高径比以4:1较佳。
3、过料的质量有关。料液的温度对色普的影响有一定的关系。
4、洗脱液的选择和浓度的高低对洗脱的效果也有一定的影响。
所以,对一种混合物的色谱分离,何种工艺,也是我们所要探讨的。
它是在测定树脂的有效粒径坐标图上取累计留存量为40%粒子,相对间无化学键产生,加热时软化流动.冷却变硬的过程是物理变化。热固性树脂有酚醛,品种(如聚酯,聚酰胺)添加剂加得很少,纯树脂即可直接加工,有的品种(如聚氯乙烯)配方极其复杂,配方不胺树脂是由和缩聚而成的热固性树脂。三元醇主要是三。也可采用酸,碱交替处理法,漂白处理法,酒精处理法和各种灭菌法进行处理。热固性塑料常用的加工方法有模压,层压,传递模塑,浇铸等。合成材料包括合成后为塑料。需复杂的分离,提纯,操作较简单,生产设备利用率高。4.弱碱性阴离子树脂:本品含有弱碱性基团,如伯胺基(亦脂的大用途是粘结剂,表面涂料及罐封,模铸树脂。
3.用浓度为25%以上的食盐水分离,用两只以上的大缸,注入1/2的盐水,加入浓度超过25%的nacl溶液,将树脂倒入然后再逐步加水稀释,洗去盐分,贮存期间应使其保持湿润。
厂家在回收废旧树脂时,估价的标准之一就是树脂的完整度,不光包括是否密封完整和颗粒完整,还包括树脂是否吸水受潮等。因此,厂家现在低温储存时,也要注意防潮。尽量将回收来的树脂存放在干燥又温暖的环境中,远离水源和门窗,避免阳光直射,保证树脂完整良好,可二次回收利用。如果周围的环境温度在0℃或者以下,负责树脂回收的厂家要做好保温措施。避免树脂因为内部水分结冰而崩裂。回收树脂厂家也可以根据气温条件,将废旧树脂保存在相应浓度的食盐水中。如果树脂已经被冻结,那就要让树脂缓慢自然解冻,不能用机械力强施于树脂之上,造成其质量下降情况。
具体到离子交换树脂,则属于化学工业及其相关工业产品的类别,可以通过商品归类 _*共和国和海关编码查询_商品编码查询_hs编码查询_hs code查询-归类通,查到离子交换树脂商品归类和hs商品编码。查询结果如下:
HS编码
商品名称
离子交换树脂规格
39140000.00
离子交换树脂(白色)
硬水软化及饮用水处理|棕|苯乙烯,二乙烯苯,水.
39140000.00
离子交换树脂
水处理用|球状颗粒|聚苯乙烯|无|X-5
39140000.00
离子交换树脂
D113-ⅢHFG
39140000.00
离子交换树脂MIXEDIONEXCHANGERESIN,用途分解离子.
外观颗粒状,以苯乙烯聚混合物为基本成分
39140000.00
离子交换树脂聚苯乙烯磺酸型阳
离子交换剂50%Purollte牌MB400
27075000.00
二乙烯苯,新日铁,用于生产离子交换树脂。
型号:DVB-630,二乙烯苯63%乙基乙烯苯37%
39140000.00
阳离子交换树脂SPECIAL RESINCATION EXCHANGER
见申报要素纸;棕至棕褐色球状颗粒;见申报要素纸.
39140000.00
阴离子交换树脂SPECIAL RESINANION EXCHANGER
见申报要素纸;乳白色球状颗粒;见申报要素纸
39140000.00
离子交换树脂ION EXCHANGERESIN
家庭饮用水处理;淡球状颗粒;苯乙烯-二乙烯苯.
39140000.00
阳离子交换树脂(密度0.82-0.92g/ml)
CSK40;聚苯乙烯80%以上,磺酸基团(钠型)10%以下
39140000.00
阴离子交换树脂(密度0.65-0.73g/ml)
CPA12;聚苯乙烯80%以上,季胺基团(氯型)10%以下
39140000.00
强碱阴离子交换树脂(密度0.67-0.75g/ml)
UBA10AOH;聚苯乙烯80%以上,季胺基团(氯型)10%以下.
注:离子交换树脂根据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂,树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别,首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类,它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类,阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类 (或再分出中强酸和中强碱性类)。
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