cationite是什麼意思，cationite的意思翻譯、用法、同義詞、例句

常用詞典

n. 陽離子交換劑

同義詞

n.|cation exchanger;陽離子交換劑

專業解析

陽離子交換樹脂（Cationite）是一類重要的離子交換材料，其核心功能是選擇性地吸附溶液中的陽離子（帶正電荷的離子），并釋放出自身所攜帶的等電荷量陽離子進行交換。它在水處理、化工、制藥、食品加工、濕法冶金和環境保護等領域有廣泛應用。

詳細解釋如下：

基本結構與原理：
- 陽離子交換樹脂通常是人工合成的、不溶于水的有機高分子聚合物。其結構包含一個三維交聯的聚合物骨架（如聚苯乙烯-二乙烯苯共聚物）和固定在骨架上的功能性離子交換基團。
- 這些功能基團帶有負電荷，因此能夠吸引并結合溶液中的陽離子（如 Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, Fe³⁺, Cu²⁺ 等）。同時，為了維持樹脂整體的電中性，這些負電荷基團最初會結合着可交換的陽離子（通常是 H⁺ 或 Na⁺）。
- 當樹脂與含有其他陽離子的溶液接觸時，溶液中的陽離子會擴散到樹脂内部，與樹脂功能基團上原有的陽離子發生交換反應。這個過程是可逆的，遵循化學平衡和質量作用定律。
主要功能基團類型：
- 強酸性陽離子交換樹脂：最常見的是帶有磺酸基（-SO₃⁻）的樹脂。例如聚苯乙烯磺酸樹脂。這類樹脂在很寬的 pH 範圍内（包括強酸性環境）都能完全電離，具有很高的交換容量和交換速率，常用于水的軟化（去除 Ca²⁺, Mg²⁺）和除鹽。
- 弱酸性陽離子交換樹脂：通常帶有羧酸基（-COO⁻）或膦酸基（-PO₃²⁻）。這類樹脂的電離程度受溶液 pH 影響較大，主要在弱酸性至中性條件下工作。它們對多價陽離子（如 Ca²⁺, Mg²⁺）的選擇性高于單價陽離子（如 Na⁺），且再生效率高（耗酸少），常用于高堿度水的軟化、重金屬去除及特定分離過程。
核心特性與性能指标：
- 交換容量：衡量單位質量或體積樹脂所能交換的離子總量，是樹脂最重要的性能指标之一，分為總交換容量和工作交換容量。
- 選擇性：樹脂對不同陽離子的親和力不同。通常，離子價态越高、水合離子半徑越小（或裸離子半徑越大），樹脂對其選擇性越高（如 Al³⁺ > Ca²⁺ > Mg²⁺ > K⁺ ≈ NH₄⁺ > Na⁺ > H⁺）。溶液濃度、pH 值也會影響選擇性。
- 物理穩定性：包括機械強度（耐磨性）、耐滲透壓沖擊能力等，影響樹脂的使用壽命。
- 化學穩定性：指樹脂抵抗氧化劑、酸、堿、有機溶劑等化學物質侵蝕的能力。
- 溶脹性：樹脂在不同離子形态或不同溶劑中體積會發生變化，設計設備時需考慮此因素。
- 粒徑與均一系數：影響水流阻力、交換速率和分離效率。
主要應用領域：
- 水處理：這是最大的應用領域。包括：
  - 軟化：去除導緻水垢的 Ca²⁺ 和 Mg²⁺（通常使用 Na⁺ 型強酸樹脂）。
  - 除鹽（脫礦質）：與陰離子交換樹脂配合使用，去除水中所有離子，制備純水或高純水（強酸樹脂去除陽離子）。
  - 除堿：弱酸樹脂可用于去除與碳酸氫根結合的堿度。
  - 重金屬去除：處理含重金屬（如 Cu²⁺, Ni²⁺, Cd²⁺, Pb²⁺, Zn²⁺）的廢水。
- 濕法冶金：用于金屬的分離、提純和濃縮，如鈾的提取、稀土元素分離、貴金屬回收等。
- 食品與制藥工業：用于糖液脫鹽脫色、氨基酸分離純化、抗生素提取、藥物成分純化等。
- 化學工業：作為催化劑（特别是強酸樹脂替代液體酸）、反應分離耦合過程、産品純化等。
- 核工業：處理放射性廢水，去除放射性核素。
再生：
- 當樹脂吸附的陽離子達到飽和（穿透），失去交換能力時，需要進行再生以恢複其交換能力。
- 強酸樹脂通常使用高濃度的強酸（如 HCl 或 H₂SO₄）再生，将其轉化為 H⁺ 型。
- 弱酸樹脂則可以用相對較弱的酸（甚至 CO₂）或堿進行再生，效率很高。
- 再生後需進行清洗以去除殘留的再生劑。

總結來說，陽離子交換樹脂（Cationite）是一種通過其攜帶的負電荷功能基團（如磺酸基、羧酸基）選擇性地吸附并交換溶液中陽離子的高分子材料。其類型（強酸性、弱酸性）、性能（交換容量、選擇性、穩定性）和應用（水處理、冶金、食品制藥等）取決于其骨架結構和功能基團的性質。

網絡擴展資料

根據現有資料，"cationite" 是化學領域專業術語，其核心含義如下：

陽離子交換劑（Cationite）指一類帶有可交換陽離子的固體材料，能夠通過離子交換作用吸附溶液中的陽離子。這類物質通常具有以下特性：

含負電荷功能基團（如磺酸基、羧酸基）
常見于樹脂、沸石等材料中
應用領域包括：水軟化處理、金屬回收、化學分離等

典型工作原理： $$ nR-SO_3^-H^+ + M^{n+} rightarrow (R-SO_3^-)_nM^{n+} + nH^+ $$ （式中 R 代表交換劑基質，Mⁿ⁺為被交換的陽離子）

注意：該術語在部分文獻中可能被更通用的"cation exchanger"替代使用。如需具體應用案例或技術參數，建議查閱專業化學工程手冊。

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