cationite是什么意思，cationite的意思翻译、用法、同义词、例句

常用词典

n. 阳离子交换剂

同义词

n.|cation exchanger;阳离子交换剂

专业解析

阳离子交换树脂（Cationite）是一类重要的离子交换材料，其核心功能是选择性地吸附溶液中的阳离子（带正电荷的离子），并释放出自身所携带的等电荷量阳离子进行交换。它在水处理、化工、制药、食品加工、湿法冶金和环境保护等领域有广泛应用。

详细解释如下：

基本结构与原理：
- 阳离子交换树脂通常是人工合成的、不溶于水的有机高分子聚合物。其结构包含一个三维交联的聚合物骨架（如聚苯乙烯-二乙烯苯共聚物）和固定在骨架上的功能性离子交换基团。
- 这些功能基团带有负电荷，因此能够吸引并结合溶液中的阳离子（如 Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, Fe³⁺, Cu²⁺ 等）。同时，为了维持树脂整体的电中性，这些负电荷基团最初会结合着可交换的阳离子（通常是 H⁺ 或 Na⁺）。
- 当树脂与含有其他阳离子的溶液接触时，溶液中的阳离子会扩散到树脂内部，与树脂功能基团上原有的阳离子发生交换反应。这个过程是可逆的，遵循化学平衡和质量作用定律。
主要功能基团类型：
- 强酸性阳离子交换树脂：最常见的是带有磺酸基（-SO₃⁻）的树脂。例如聚苯乙烯磺酸树脂。这类树脂在很宽的 pH 范围内（包括强酸性环境）都能完全电离，具有很高的交换容量和交换速率，常用于水的软化（去除 Ca²⁺, Mg²⁺）和除盐。
- 弱酸性阳离子交换树脂：通常带有羧酸基（-COO⁻）或膦酸基（-PO₃²⁻）。这类树脂的电离程度受溶液 pH 影响较大，主要在弱酸性至中性条件下工作。它们对多价阳离子（如 Ca²⁺, Mg²⁺）的选择性高于单价阳离子（如 Na⁺），且再生效率高（耗酸少），常用于高碱度水的软化、重金属去除及特定分离过程。
核心特性与性能指标：
- 交换容量：衡量单位质量或体积树脂所能交换的离子总量，是树脂最重要的性能指标之一，分为总交换容量和工作交换容量。
- 选择性：树脂对不同阳离子的亲和力不同。通常，离子价态越高、水合离子半径越小（或裸离子半径越大），树脂对其选择性越高（如 Al³⁺ > Ca²⁺ > Mg²⁺ > K⁺ ≈ NH₄⁺ > Na⁺ > H⁺）。溶液浓度、pH 值也会影响选择性。
- 物理稳定性：包括机械强度（耐磨性）、耐渗透压冲击能力等，影响树脂的使用寿命。
- 化学稳定性：指树脂抵抗氧化剂、酸、碱、有机溶剂等化学物质侵蚀的能力。
- 溶胀性：树脂在不同离子形态或不同溶剂中体积会发生变化，设计设备时需考虑此因素。
- 粒径与均一系数：影响水流阻力、交换速率和分离效率。
主要应用领域：
- 水处理：这是最大的应用领域。包括：
  - 软化：去除导致水垢的 Ca²⁺ 和 Mg²⁺（通常使用 Na⁺ 型强酸树脂）。
  - 除盐（脱矿质）：与阴离子交换树脂配合使用，去除水中所有离子，制备纯水或高纯水（强酸树脂去除阳离子）。
  - 除碱：弱酸树脂可用于去除与碳酸氢根结合的碱度。
  - 重金属去除：处理含重金属（如 Cu²⁺, Ni²⁺, Cd²⁺, Pb²⁺, Zn²⁺）的废水。
- 湿法冶金：用于金属的分离、提纯和浓缩，如铀的提取、稀土元素分离、贵金属回收等。
- 食品与制药工业：用于糖液脱盐脱色、氨基酸分离纯化、抗生素提取、药物成分纯化等。
- 化学工业：作为催化剂（特别是强酸树脂替代液体酸）、反应分离耦合过程、产品纯化等。
- 核工业：处理放射性废水，去除放射性核素。
再生：
- 当树脂吸附的阳离子达到饱和（穿透），失去交换能力时，需要进行再生以恢复其交换能力。
- 强酸树脂通常使用高浓度的强酸（如 HCl 或 H₂SO₄）再生，将其转化为 H⁺ 型。
- 弱酸树脂则可以用相对较弱的酸（甚至 CO₂）或碱进行再生，效率很高。
- 再生后需进行清洗以去除残留的再生剂。

总结来说，阳离子交换树脂（Cationite）是一种通过其携带的负电荷功能基团（如磺酸基、羧酸基）选择性地吸附并交换溶液中阳离子的高分子材料。其类型（强酸性、弱酸性）、性能（交换容量、选择性、稳定性）和应用（水处理、冶金、食品制药等）取决于其骨架结构和功能基团的性质。

网络扩展资料

根据现有资料，"cationite" 是化学领域专业术语，其核心含义如下：

阳离子交换剂（Cationite）指一类带有可交换阳离子的固体材料，能够通过离子交换作用吸附溶液中的阳离子。这类物质通常具有以下特性：

含负电荷功能基团（如磺酸基、羧酸基）
常见于树脂、沸石等材料中
应用领域包括：水软化处理、金属回收、化学分离等

典型工作原理： $$ nR-SO_3^-H^+ + M^{n+} rightarrow (R-SO_3^-)_nM^{n+} + nH^+ $$ （式中 R 代表交换剂基质，Mⁿ⁺为被交换的阳离子）

注意：该术语在部分文献中可能被更通用的"cation exchanger"替代使用。如需具体应用案例或技术参数，建议查阅专业化学工程手册。

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