影響陰離子交換樹脂選擇性的因素
影響陰離子交換樹脂選擇性的因素
影響陰離子交換樹脂選擇性的因素有哪些呢?這就要從陰離子交換樹脂的組成以及結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)了。
離子交換樹脂的基體,制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)兩大類,它們分別與交聯(lián)劑二乙烯苯產(chǎn)生聚合反應(yīng),形成具有長(zhǎng)分子主鏈及交聯(lián)橫鏈的網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)的聚合物。苯乙烯系樹脂是先使用的,丙烯酸系樹脂則用得較后。
這兩類樹脂的吸附性能都很好,但有不同特點(diǎn)。丙烯酸系樹脂能交換吸附大多數(shù)離子型色素,脫色容量大,而且吸附物較易洗脫,便于再生,在糖廠中可用作主要的脫色樹脂。苯乙烯系樹脂擅長(zhǎng)吸附芳香族物質(zhì),善于吸附糖汁中的多酚類色素(包括帶負(fù)電的或不帶電的);但在再生時(shí)較難洗脫。因此,糖液先用丙烯酸樹脂進(jìn)行粗脫色,再用苯乙烯樹脂進(jìn)行精脫色,可充分發(fā)揮兩者的長(zhǎng)處。
樹脂的交聯(lián)度,即樹脂基體聚合時(shí)所用二乙烯苯的百分?jǐn)?shù),對(duì)樹脂的性質(zhì)有很大影響。通常,交聯(lián)度高的樹脂聚合得比較緊密,堅(jiān)牢而耐用,密度較高,內(nèi)部空隙較少,對(duì)離子的選擇性較強(qiáng);而交聯(lián)度低的樹脂孔隙較大,脫色能力較強(qiáng),反應(yīng)速度較快,但在工作時(shí)的膨脹性較大,機(jī)械強(qiáng)度稍低,比較脆而易碎。工業(yè)應(yīng)用的離子樹脂的交聯(lián)度一般不低于4%;用于脫色的樹脂的交聯(lián)度一般不高于8%;單純用于吸附無(wú)機(jī)離子的樹脂,其交聯(lián)度可較高。
陰離子交換樹脂的物理結(jié)構(gòu):離子樹脂常分為凝膠型和大孔型兩類。
凝膠型樹脂的高分子骨架,在干燥的情況下內(nèi)部沒有毛細(xì)孔。它在吸水時(shí)潤(rùn)脹,在大分子鏈節(jié)間形成很微細(xì)的孔隙,通常稱為顯微孔。濕潤(rùn)樹脂的平均孔徑為2~4nm(2×10-6~4×10-6mm)。這類樹脂較適合用于吸附無(wú)機(jī)離子,它們的直徑較小,一般為0.3~0.6nm。這類樹脂不能吸附大分子有機(jī)物質(zhì),因后者的尺寸較大,如蛋白質(zhì)分子直徑為5~20nm,不能進(jìn)入這類樹脂的顯微孔隙中。
影響陰離子交換樹脂選擇性的因素
但不同的樹脂可能略有不同。的吸附一般優(yōu)先,而低價(jià)離子的吸附較弱。離子交換樹脂可以根據(jù)其基體的種類分為苯乙烯系樹脂和丙烯酸系樹脂。樹脂中化學(xué)活性基團(tuán)的種類決定了樹脂的主要性質(zhì)和類別。首先區(qū)分為陽(yáng)離子樹脂和陰離子樹脂兩大類,它們可分別與溶液中的陽(yáng)離子和陰離子進(jìn)行離子交換。陽(yáng)離子樹脂又分為強(qiáng)酸性和弱酸性兩類,陰離子樹脂又分為強(qiáng)堿性和弱堿性兩類(或再分出中強(qiáng)酸和中強(qiáng)堿性類)。在同一種離子的相同價(jià)態(tài)下,離子的大直徑被強(qiáng)吸附。(2)陰離子的吸附順序?yàn)?-*/}強(qiáng)堿性陰離子樹脂吸附無(wú)機(jī)酸的一般順序。{+-*的吸附,糖溶液的脫色常采用強(qiáng)堿性陰離子樹脂,(還原糖與氨基酸的反應(yīng)產(chǎn)物)和還原糖的堿性分解產(chǎn)物對(duì)的吸附作用強(qiáng)于焦糖色素。