ประเภทพื้นฐานของเรซินแลกเปลี่ยนไอออน

Mar 26, 2024 ฝากข้อความ

(1) เรซินประจุบวกที่เป็นกรดแก่

เรซินประเภทนี้ประกอบด้วยกลุ่มที่เป็นกรดสูงจำนวนมาก เช่น กรดซัลโฟนิก SO3H ซึ่งสามารถแยกสารละลาย H+in ได้ง่าย จึงมีความเป็นกรดสูง หลังจากการแยกตัวของเรซิน หมู่ที่มีประจุลบที่มีอยู่ในร่างกาย เช่น SO3- สามารถดูดซับแคตไอออนอื่นๆ ในสารละลายที่ถูกผูกไว้ได้ ปฏิกิริยาทั้งสองนี้ทำให้ H+ ในเรซินแลกเปลี่ยนกับแคตไอออนในสารละลาย เรซินที่เป็นกรดเข้มข้นมีความสามารถในการแยกตัวได้ดีและสามารถเกิดการแลกเปลี่ยนไอออนในสารละลายทั้งที่เป็นกรดและด่าง

หลังจากใช้งานไประยะหนึ่ง เรซินจะต้องผ่านการบำบัดด้วยการฟื้นฟู ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้สารเคมีเพื่อย้อนกลับปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไอออน และฟื้นฟูกลุ่มการทำงานของเรซินให้กลับสู่สถานะเดิมเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ เรซินประจุบวกที่กล่าวถึงข้างต้นถูกสร้างใหม่โดยใช้กรดแก่ ในเวลานี้ เรซินจะปล่อยแคตไอออนที่ถูกดูดซับ ซึ่งจากนั้นจะรวมกับ H+ เพื่อคืนองค์ประกอบเดิม

 

(2) เรซินประจุบวกที่เป็นกรดอ่อน

เรซินประเภทนี้ประกอบด้วยกลุ่มที่มีความเป็นกรดอ่อน เช่น คาร์บอกซิล COOH ซึ่งสามารถแยก H+ ในน้ำออกและเป็นกรดได้ หมู่ที่มีประจุลบที่เหลือหลังจากการแยกตัวของเรซิน เช่น R-COO - (โดยที่ R คือหมู่ไฮโดรคาร์บอน) สามารถดูดซับและจับกับแคตไอออนอื่นๆ ในสารละลาย ส่งผลให้เกิดการแลกเปลี่ยนแคตไอออน เรซินประเภทนี้มีความเป็นกรดและความสามารถในการแยกตัวต่ำ ทำให้ยากต่อการแยกตัวและแลกเปลี่ยนไอออนที่ pH ต่ำ สามารถทำงานได้เฉพาะในสารละลายที่เป็นด่าง เป็นกลาง หรือเป็นกรดเล็กน้อยเท่านั้น (เช่น pH 5-14) เรซินประเภทนี้ยังถูกสร้างใหม่โดยใช้กรด (ซึ่งสร้างใหม่ได้ง่ายกว่าเรซินที่มีความเป็นกรดสูง)

 

(3) เรซินอัลคาไลน์ไอออนที่แข็งแกร่ง

เรซินประเภทนี้ประกอบด้วยหมู่อัลคาไลน์เข้มข้น เช่น ควอเทอร์นารีเอมีน - NR3OH (R คือหมู่ไฮโดรคาร์บอน) ซึ่งสามารถแยก OH ออกจากน้ำและมีความเป็นด่างรุนแรงได้ กลุ่มที่มีประจุบวกของเรซินนี้สามารถดูดซับและจับกับไอออนในสารละลาย ส่งผลให้เกิดการแลกเปลี่ยนไอออน

เรซินนี้มีการแยกตัวออกอย่างรุนแรงและสามารถทำงานได้ตามปกติในระดับ pH ที่แตกต่างกัน มันถูกสร้างใหม่โดยใช้เบสที่แข็งแกร่งเช่น NaOH

 

(4) เรซินไอออนอัลคาไลน์ที่เป็นด่างอ่อน

เรซินประเภทนี้ประกอบด้วยหมู่อัลคาไลน์อ่อนๆ เช่น อะมิโนปฐมภูมิ (หรือที่เรียกว่า อะมิโนปฐมภูมิ) - NH2 อะมิโนทุติยภูมิ (อะมิโนทุติยภูมิ) - NHR หรืออะมิโนตติยภูมิ (อะมิโนตติยภูมิ) - NR2 ซึ่งสามารถแยก OH - ในน้ำและ มีความเป็นด่างอ่อน กลุ่มที่มีประจุบวกของเรซินนี้สามารถดูดซับและจับกับไอออนในสารละลาย ส่งผลให้เกิดการแลกเปลี่ยนไอออน ในกรณีส่วนใหญ่ เรซินนี้จะดูดซับโมเลกุลของกรดอื่นๆ ทั้งหมดในสารละลาย สามารถทำงานได้ภายใต้สภาวะที่เป็นกลางหรือเป็นกรดเท่านั้น (เช่น pH 1-9) สามารถสร้างใหม่ได้โดยใช้ Na2CO3 และ NH4OH

 

(5) การเปลี่ยนแปลงของเรซินไอออนิก

ข้างต้นคือเรซินพื้นฐานสี่ประเภท ในการใช้งานจริง เรซินเหล่านี้มักจะถูกแปลงเป็นรูปแบบไอออนอื่นๆ เพื่อดำเนินการเพื่อตอบสนองความต้องการที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น เรซินประจุบวกที่เป็นกรดเข้มข้นมักจะถูกแปลงเป็นเรซินประเภทโซเดียมเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่โดยทำปฏิกิริยากับ NaCl ในระหว่างการทำงาน เรซินประเภทโซเดียมจะปล่อย Na+ และแลกเปลี่ยนและดูดซับแคตไอออน เช่น Ca2+และ Mg2+ ในสารละลายเพื่อกำจัดไอออนเหล่านี้ ไม่มีการปล่อย H+ ในระหว่างปฏิกิริยา ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงการลดลงของ pH ของสารละลายและผลข้างเคียงที่เกิดขึ้น (เช่น การเปลี่ยนซูโครสและการกัดกร่อนของอุปกรณ์) หลังจากใช้งานในรูปแบบโซเดียม เรซินนี้จะสามารถสร้างใหม่ได้ด้วยน้ำเกลือ (โดยไม่ต้องใช้กรดแก่) ตัวอย่างเช่น เรซินไอออนลบสามารถเปลี่ยนเป็นประเภทคลอรีนเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ โดยปล่อย Cl - ระหว่างการทำงาน ตลอดจนดูดซับและแลกเปลี่ยนไอออนลบอื่นๆ การงอกใหม่ต้องใช้เพียงสารละลายน้ำเกลือเท่านั้น เรซินประเภทคลอรีนสามารถเปลี่ยนเป็นประเภทไฮโดรเจนคาร์บอเนต (HCO{5}}) เพื่อใช้งานได้ หลังจากที่ถูกเปลี่ยนเป็นประเภทโซเดียมและคลอรีนแล้ว เรซินที่เป็นกรดและอัลคาไลน์ที่เข้มข้นจะไม่มีความเป็นกรดและด่างที่รุนแรงอีกต่อไป แต่ยังคงมีคุณสมบัติทั่วไปอื่นๆ ของเรซินเหล่านี้ เช่น การแยกตัวออกอย่างแรงและช่วง pH การทำงานที่กว้าง

 

Get A Free Quote

ส่งคำถาม