交换树脂英文解释翻译、交换树脂的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 exchange resin
分词翻译:
交换的英语翻译:
exchange; interchange; change for; commute; permutation; reciprocation
replacement
【计】 exchange; swap; swapping; switching; transput; X
【医】 chiasmapy; cross-over; crossing-over
【经】 interchange; swap
树脂的英语翻译:
colophony; pitch; resin; rosin
【化】 resin
【医】 peucine; pitch; resin; resina
专业解析
离子交换树脂(Ion Exchange Resin)是一类具有离子交换功能的高分子材料,其核心功能是通过自身携带的可交换离子(如H⁺、Na⁺、OH⁻、Cl⁻)与溶液中的同电荷离子发生可逆交换,从而实现对溶液中离子的去除、分离或富集。其英文名称直接体现了这一功能特性。
1. 基本结构与工作原理
离子交换树脂通常由不溶性的三维网状结构高分子骨架(母体)和连接在其上的功能基团组成。功能基团决定了树脂的离子交换类型:
- 阳离子交换树脂 (Cation Exchange Resin): 功能基团为酸性基团(如磺酸基-SO₃H、羧酸基-COOH),可交换溶液中的阳离子(如Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺)。其交换反应可表示为:
$$ce{R-SO3^{-} H^{+} + Na^{+} <=> R-SO3^{-} Na^{+} + H^{+}}$$
(其中R代表树脂骨架)
- 阴离子交换树脂 (Anion Exchange Resin): 功能基团为碱性基团(如季铵基-NR₃⁺OH⁻、伯胺基-NH₂),可交换溶液中的阴离子(如Cl⁻、SO₄²⁻、HCO₃⁻)。其交换反应可表示为:
$$ce{R-NR3^{+} OH^{-} + Cl^{-} <=> R-NR3^{+} Cl^{-} + OH^{-}}$$
2. 关键特性与分类
离子交换树脂的性能由其物理结构(如孔隙度、粒径)和化学性质(如功能基团类型、交换容量)决定。主要分类包括:
- 强酸型阳离子树脂: 含磺酸基,在所有pH范围内均可进行离子交换,如用于硬水软化。
- 弱酸型阳离子树脂: 含羧酸基,主要在碱性条件下工作,易于再生。
- 强碱型阴离子树脂: 含季铵基,在所有pH范围内工作,如用于除硅。
- 弱碱型阴离子树脂: 含伯、仲、叔胺基,主要在酸性条件下工作,再生效率高。
- 螯合树脂: 含特殊功能基团,对特定离子(如重金属)具有高选择性。
- 大孔树脂: 具有永久性孔道,适用于大分子离子交换。
3. 主要应用领域
离子交换树脂因其高效、可再生的特性,在众多工业和生活领域不可或缺:
- 水处理: 最广泛应用,包括硬水软化、纯水/超纯水制备(去除水中所有离子)、饮用水净化(除重金属、硝酸盐)。
- 化学工业: 催化有机反应、金属分离回收(如湿法冶金)、糖液脱盐脱色、药物分离纯化。
- 食品工业: 果汁脱酸、糖类脱盐、酒类稳定处理。
- 环境保护: 废水处理(去除重金属、放射性物质、有机污染物)。
- 制药与生物技术: 药物成分提取、分离、纯化,蛋白质、抗生素的分离。
权威参考资料:
- 化学工业出版社. 《化工词典》 (第五版). 离子交换树脂词条. (权威专业工具书定义)
- Helfferich, F. 《Ion Exchange》. Dover Publications. (离子交换领域的经典学术专著)
- 何炳林, 黄文强 主编. 《离子交换与吸附树脂》. 上海科技教育出版社. (国内权威专著,详细阐述原理与分类)
- 《工业水处理技术》期刊相关论文. (反映树脂在水处理中的具体应用研究)
网络扩展解释
离子交换树脂是一种具有离子交换功能的高分子材料,其核心特性是通过官能团与溶液中的离子发生可逆交换反应,广泛应用于水处理、工业生产和环境保护等领域。以下是详细解释:
一、基本定义与结构
-
组成与结构
离子交换树脂由苯乙烯、丙烯酸(酯)等单体与交联剂(如二乙烯苯)聚合而成,形成不溶性球形颗粒的有机高分子化合物。其内部为立体网状结构,分为两种类型:
- 凝胶型:无物理孔隙,依靠分子间隙进行离子交换;
- 大孔型:具有明显孔隙结构,吸附能力更强。
-
分类
根据官能团性质分为两类:
- 阳离子交换树脂:含磺酸基(-SO₃H)等酸性基团,用于吸附正离子(如Ca²⁺、Mg²⁺);
- 阴离子交换树脂:含季铵基(-N⁺R₃)等碱性基团,用于吸附负离子(如Cl⁻、NO₃⁻)。
二、作用原理
通过树脂上的官能团与溶液中的目标离子进行可逆交换。例如,阳离子树脂的磺酸基释放H⁺,吸附水中的Ca²⁺,反应可表示为:
$$
2text{R-SO}_3text{H} + text{Ca}^{2+} rightarrow (text{R-SO}_3)_2text{Ca} + 2text{H}^+
$$
树脂饱和后可通过酸/碱溶液再生,恢复交换能力。
三、主要应用领域
-
水处理
- 软化硬水(去除Ca²⁺、Mg²⁺);
- 制备超纯水(如电子工业);
- 废水处理(如去除氨氮、重金属离子)。
-
食品与制药
- 制糖工业中脱色、提纯;
- 药品分离纯化及缓释药物载体。
-
化工与环保
- 催化有机反应(如酯化、水解);
- 治理湖泊、河流中的污染物。
四、特点与优势
- 高效选择性:针对特定离子吸附;
- 可再生性:通过酸碱处理重复使用;
- 安全性:食品级树脂可直接用于饮用水处理。
如需更完整的分类或技术参数,可参考、6、7等来源。
分类
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