制糖業(yè)專用離子交換樹脂的種類和性能
制糖業(yè)專用離子交換樹脂在現(xiàn)代制糖工業(yè)中起著很重要的作用。世界上許多糖廠制造精糖和高級食用糖漿，多數(shù)使用制糖業(yè)專用離子交換樹脂將糖液脫色提純，而過去傳統(tǒng)用骨炭的精煉糖廠亦有逐漸轉向使用制糖業(yè)專用離子交換樹脂的趨勢。
離子交換技術有相當長的歷史，某些天然物質如泡沸石和用煤經(jīng)過磺化制得的磺化煤都可用作離子交換劑。但是，隨著現(xiàn)代有機合成工業(yè)技術的迅速發(fā)展，研究制成了許多種性能優(yōu)良的制糖業(yè)專用離子交換樹脂，并開發(fā)了多種新的應用方法，離子交換技術迅速發(fā)展，在許多行業(yè)特別是高新科技產(chǎn)業(yè)和科研領域中廣泛應用。近年國內外生產(chǎn)的樹脂品種達數(shù)百種，年產(chǎn)量數(shù)十萬噸。
在工業(yè)應用中，制糖業(yè)專用離子交換樹脂的優(yōu)點主要是處理能力大，脫色范圍廣，脫色容量高，能除去各種不同的離子，可以反復再生使用，工作壽命長，運行費用較低(雖然一次投入費用較大)。以制糖業(yè)專用離子交換樹脂為基礎的多種新技術，如色譜分離法、離子排斥法、電滲析法等，各具獨特的功能，可以進行各種特殊的工作，是其他方法難以做到的。離子交換技術的開發(fā)和應用還在迅速發(fā)展之中。
制糖業(yè)專用離子交換樹脂的應用，是近年國內外制糖工業(yè)的一個重點研究課題，是糖業(yè)現(xiàn)代化的重要標志。膜分離技術在糖業(yè)的應用也受到廣泛的研究。
制糖業(yè)專用離子交換樹脂都是用有機合成方法制成。常用的原料為苯乙烯或丙烯酸(酯)，通過聚合反應生成具有三維空間立體網(wǎng)絡結構的骨架，再在骨架上導入不同類型的化學活性基團(通常為酸性或堿性基團)而制成。
制糖業(yè)專用離子交換樹脂不溶于水和一般溶劑。大多數(shù)制成顆粒狀，也有一些制成纖維狀或粉狀。樹脂顆粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 范圍內，大部分在0.4～0.6mm之間。它們有較高的機械強度(堅牢性)，化學性質也很穩(wěn)定，在正常情況下有較長的使用壽命。
制糖業(yè)專用離子交換樹脂中含有一種(或幾種)化學活性基團，它即是交換官能團，在水溶液中能離解出某些陽離子(如H+或Na+)或陰離子(如OH－或Cl－)，同時吸附溶液中原來存有的其他陽離子或陰離子。即樹脂中的離子與溶液中的離子互相交換，從而將溶液中的離子分離出來。
樹脂中化學活性基團的種類決定了樹脂的主要性質和類別。首先區(qū)分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類，它們可分別與溶液中的陽離子和陰離子進行離子交換。陽離子交換樹脂又分為強酸性和弱酸性兩類，陰離子交換樹脂又分為強堿性和弱堿性兩類 (或再分出中強酸和中強堿性類)。
制糖業(yè)專用離子交換樹脂根據(jù)其基體的種類分為苯乙烯系樹脂和丙烯酸系樹脂，及根據(jù)樹脂的物理結構分為凝膠型和大孔型。
制糖業(yè)專用離子交換樹脂的品種很多，因化學組成和結構不同而具有不同的功能和特性，適應于不同的用途。應用樹脂要根據(jù)工藝要求和物料的性質選用適當?shù)念愋秃推贩N。
1、制糖業(yè)專用離子交換樹脂的基本類型
(１) 強酸性陽離子樹脂
這類樹脂含有大量的強酸性基團，如磺酸基－SO3H，容易在溶液中離解出H+，故呈強酸性。樹脂離解后，本體所含的負電基團，如SO3－，能吸附結合溶液中的其他陽離子。這兩個反應使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強，在酸性或堿性溶液中均能離解和產(chǎn)生離子交換作用。
樹脂在使用一段時間后，要進行再生處理，即用化學藥品使離子交換反應以相反方向進行，使樹脂的官能基團回復原來狀態(tài)，以供再次使用。離子交換樹脂銷售：15538193398 如上述的陽離子樹脂是用強酸進行再生處理，此時樹脂放出被吸附的陽離子，再與H+結合而恢復原來的組成。
(２) 弱酸性陽離子樹脂
這類樹脂含弱酸性基團，如羧基－COOH，能在水中離解出H+ 而呈酸性。樹脂離解后余下的負電基團，如R-COO－(R為碳氫基團)，能與溶液中的其他陽離子吸附結合，從而產(chǎn)生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱，在低pH下難以離解和進行離子交換，只能在堿性、中性或微酸性溶液中(如pH5～14)起作用。這類樹脂亦是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生)。
（3） 強堿性陰離子樹脂
這類樹脂含有強堿性基團，如季胺基(亦稱四級胺基)－NR3OH(R為碳氫基團)，能在水中離解出OH－而呈強堿性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合，從而產(chǎn)生陰離子交換作用。
這種樹脂的離解性很強，在不同pH下都能正常工作。它用強堿(如NaOH)進行再生。
(４) 弱堿性陰離子樹脂
這類樹脂含有弱堿性基團，如伯胺基(亦稱一級胺基)-NH2、仲胺基(二級胺基)-NHR、或叔胺基(三級胺基)-NR2，它們在水中能離解出OH－而呈弱堿性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合，從而產(chǎn)生陰離子交換作用。這種樹脂在多數(shù)情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件(如pH1～9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH進行再生。
(５) 離子樹脂的轉型
以上是樹脂的四種基本類型。在實際使用上，常將這些樹脂轉變?yōu)槠渌x子型式運行，以適應各種需要。例如常將強酸性陽離子樹脂與NaCl作用，轉變?yōu)殁c型樹脂再使用。工作時鈉型樹脂放出Na+與溶液中的Ca2+、Mg2+等陽離子交換吸附，除去這些離子。反應時沒有放出H+，可避免溶液pH下降和由此產(chǎn)生的副作用(如蔗糖轉化和設備腐蝕等)。這種樹脂以鈉型運行使用后，可用鹽水再生(不用強酸)。又如陰離子樹脂可轉變?yōu)槁刃驮偈褂?，工作時放出Cl－而吸附交換其他陰離子，它的再生只需用食鹽水溶液。氯型樹脂也可轉變?yōu)樘妓釟湫?HCO3－)運行。強酸性樹脂及強堿性樹脂在轉變?yōu)殁c型和氯型后，就不再具有強酸性及強堿性，但它們仍然有這些樹脂的其他典型性能，如離解性強和工作的pH范圍寬廣等。
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