弱酸型离子交换剂英文解释翻译、弱酸型离子交换剂的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 weak acid type ion exchanger

分词翻译：

弱酸的英语翻译：

【化】 weak acid

型的英语翻译：

model; mould; type
【医】 form; habit; habitus; pattern; series; Ty.; type
【经】 type

离子交换剂的英语翻译：

【化】 ion exchanger

专业解析

弱酸型离子交换剂（Weak Acid Cation Exchanger）是一类含有弱酸性功能基团的离子交换树脂或材料。其核心特征在于其功能基团（如羧基 -COOH 或酚羟基 -OH）在水中解离程度较弱，解离行为显著依赖于溶液环境的 pH 值。这类交换剂主要用于交换溶液中的阳离子（如 Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺ 等），其离子交换能力在碱性或中性条件下较强，而在酸性条件下显著减弱甚至消失。

其详细含义和特性可从以下几个方面理解：

功能基团与解离特性：
- 弱酸型离子交换剂最典型的功能基团是羧基（-COOH）。含有丙烯酸或甲基丙烯酸结构的树脂是常见的弱酸型阳离子交换剂。
- 羧基是一种弱酸性基团，其在水中的解离反应为：R-COOH ⇌ R-COO⁻ + H⁺
- 该解离平衡常数（Ka）较小，意味着在酸性条件下（低 pH，高 H⁺浓度），平衡向左移动，功能基团主要以未解离的 -COOH 形式存在，此时树脂几乎不表现离子交换能力。
- 随着 pH 值升高（碱性增强，H⁺浓度降低），平衡向右移动，越来越多的 -COOH 解离为带负电的 -COO⁻，树脂才表现出对阳离子的交换吸附能力。通常，弱酸树脂在 pH > 5-6 时才开始有效工作，在 pH > 8-9 时达到最大交换容量。
pH 依赖性：
- 这是弱酸型离子交换剂最核心的特性。其交换容量高度依赖于溶液的 pH 值。
- 在酸性环境中（pH < 4），交换能力极低或为零。
- 在中性或弱碱性环境中，交换能力逐渐显现。
- 在碱性环境中（pH > 8），交换能力接近其理论最大值。
- 这种特性使得弱酸型树脂特别适合处理具有一定碱度（含有碳酸氢盐）的水，例如去除水的暂时硬度（Ca(HCO₃)₂, Mg(HCO₃)₂）。在反应过程中，树脂释放的 H⁺ 与 HCO₃⁻ 结合生成 CO₂ 和水，不会引入强酸，再生效率也较高。
再生特性：
- 弱酸型树脂的再生相对容易且高效。由于其功能基团的弱酸性，再生时通常只需要使用较低浓度的强酸（如 0.5-1% 的 HCl 或 H₂SO₄），甚至在某些情况下可以用弱酸（如醋酸）或 CO₂ 进行再生。
- 再生效率高，酸耗量远低于强酸型阳离子交换树脂。这是因为再生反应（H⁺ 置换树脂上的阳离子）是解离反应的逆过程，在低 pH 下易于进行。
选择性与应用：
- 弱酸型树脂对多价阳离子（如 Ca²⁺, Mg²⁺）通常比对单价阳离子（如 Na⁺）具有更高的亲和力，尤其是在处理含有碱度的水时。
- 主要应用包括：
  - 水的软化：特别适用于去除与碳酸氢盐结合的钙、镁离子（暂时硬度），常与强酸树脂联合使用。
  - 脱碱：去除水中的碱度（HCO₃⁻）。
  - 特定金属离子的回收与分离：利用其选择性，从溶液中回收或分离特定的重金属离子。
  - 食品和制药工业：因其再生温和、残留少，常用于糖液脱灰、氨基酸分离纯化等。

弱酸型离子交换剂是一类功能基团为弱酸性（主要为羧基）、离子交换能力强烈依赖于溶液 pH 值的阳离子交换材料。它在碱性条件下具有较高的交换容量，对多价阳离子有较好选择性，且易于用低浓度酸再生，主要应用于含碱度水的软化、脱碱以及特定分离纯化过程。

参考资料来源：

Helfferich, F. (1962). Ion Exchange. McGraw-Hill Book Company. (经典离子交换理论著作)
International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Compendium of Chemical Terminology (the "Gold Book"). (权威化学术语定义) [可在线查询 IUPAC 术语库]
Dow Water & Process Solutions. Technical Manual: Ion Exchange Resin Fundamentals. (主要树脂制造商的技术手册)
U.S. Geological Survey (USGS). Water Science School: Water Softening. (政府机构关于水处理的科普) [可访问 USGS 官网 Water Science School 栏目]
American Water Works Association (AWWA). Water Quality and Treatment: A Handbook on Drinking Water. (水处理行业权威手册)

网络扩展解释

弱酸型离子交换剂是一种含有解离度较低的酸性基团（如羧基-COOH、酚羟基-OH等）的离子交换材料，主要用于结合带正电荷的阳离子（如Ca²⁺、Mg²⁺等）。以下是其详细解释：

1.基本定义与分类

定义：弱酸型离子交换剂属于阳离子交换剂，其活性基团在溶液中解离度较低，仅在一定pH条件下（通常偏碱性）才能释放H⁺并与溶液中的阳离子发生交换。
分类依据：根据母体材料不同，可分为弱酸型离子交换树脂（如羧甲基纤维素CM）、弱酸型无机交换剂（如沸石）等。

2.结构与特性

结构特点：由不溶性高分子母体（如树脂、纤维素）与弱酸性功能基团结合而成。
核心特性：
- pH敏感性：需在pH>4的环境中解离并发挥作用。
- 选择性：对多价阳离子（如Ca²⁺、Mg²⁺）结合能力较强，常用于软化水处理。
- 再生效率高：用强酸（如HCl）即可高效再生。

3.应用领域

水处理：去除水中硬度离子（Ca²⁺、Mg²⁺），软化水质。
生物分离：用于蛋白质纯化，如羧甲基纤维素（CM纤维素）在层析技术中分离带正电的蛋白质。
工业与医药：金属回收、药物提纯等。

4.与其他交换剂的区别

与强酸型交换剂（如磺酸基树脂）相比，弱酸型对pH更敏感，但再生能耗更低。
与阴离子交换剂（如DEAE纤维素）相比，作用对象为阳离子，且功能基团酸性较弱。

如需进一步了解合成方法或具体案例，和中的技术细节。