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吸附材料和吸附树脂的分类

(2012-02-15 16:42:16)
标签:

离子交换

杂谈

水处理设备网讯:在化工生产过程中,为了得到高质量、高纯度的产品,经常遇到产物和副产品、未反应物及催化剂等的分离、精制操作过程。在生物技术、发酵工业中由于原料纯度低,生成物浓度低,反应效率低,产物与大量未反应物、副产物、菌体等共存,分离、精制的问题更为突出。因此,需要具有高选择性、高效率的分离材料和分离方法。
  目前,液态混合物的分离方法大体可归纳为相变化分离法和分离材料分离方法。相变化分离法是利用物质气化和液固变化进行分离,其缺点是操作复杂,能量消耗较高。分离材料分离法是利用物质间的各种相互作用进行相互分离,利用固体分离材料进行分离的方法设备比较简单,选择性比较高,是一类有效的有发展前景的分离、精制方法。
  作为固体分离材料,以往常使用的有活性炭、合成沸石、硅胶、活性氧化铝、活性白土等。近年来,合成的吸附材料取得了很大进展,其中包括在MR型大孔离子交换树脂研究的基础上发展的球形、高比表面的大孔吸附树脂。吸附材料的分类有无机吸附材料、有机吸附材料和碳质吸附材料。
  吸附材料的吸附特性主要取决于吸附材料表面的化学性质、比表面积和孔径。由于大孔吸附树脂的基质是合成的高分子化合物,因此可以通过选择各种适当的单体、致孔剂和交联剂,根据要求对孔结构进行调制;同时还可通过化学修饰改变表面的化学状态,因此同常规的吸附材料相比品种更多,性能更为优异。另外,大孔吸附树脂的应用范围广泛并可以用水、有机溶剂、酸、碱溶液等对被吸附物进行洗脱,使用更为方便。
  按照树脂的表面性质,吸附树脂一般分为非极性、中极性和极性三类。
  非极性吸附树脂是由偶极矩很小的单体聚合制得的不带任何功能基的吸附树脂。典型的例子是苯乙烯——二乙烯苯体系的吸附树脂。这类吸附树脂孔表面的疏水性较强,可通过与小分子内的疏水部分的相互作用吸附溶液中的有机物。因此,最适于由极性溶剂中吸附非极性物质。
  中极性吸附树脂系含酯基的吸附树脂。例如,丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯与双甲基丙烯酸乙二醇酯等交联的一类共聚物,其表面疏水性部分和亲水性部分共存。因此,既可用于由极性溶剂中吸附非极性物质,又可用于由非极性溶剂中吸附极性物质。
  极性吸附树脂是指含酰胺基、腈基、酚羟基等含氮、氧、硫极性功能基的吸附树脂。它们通过静电相互作用和氢键等进行吸附,适用于由非极性溶液中吸附极性物质。
  除此之外,有时把含氮、氧、硫等配体基团的离子交换树脂称作强极性吸附树脂。因此,强极性吸附剂与离子交换树脂的界限很难区别。

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