离子交换树脂：广泛应用于水处理等领域的高分子化合物

离子交换树脂：广泛应用于水处理等领域的高分子化合物

离子交换树脂

离子交换树脂是一种带有活性基团的网状结构高分子化合物，其分子结构中一部分为树脂基体骨架，另一部分为由固定离子和可交换离子组成的活性基团。

通过选择、交换、吸附、催化反应，去除干扰成分、富集微量成分，达到水质净化、淡化、脱色、分离、精制等目的。

目前离子交换树脂广泛应用于水处理、化工、冶金、食品、制革、超纯药物等许多领域。

水处理

水处理行业是离子交换树脂最早应用的领域之一，离子交换树脂的需求量很大，约占离子交换树脂产量的90%。

在水处理中，离子交换树脂可用于软化水、脱盐，生产软水、纯水和超纯水。

例如日常生活中常见的中央软水机就是利用离子交换树脂，通过离子交换的方式，去除水中的Ca2+、Mg2+等硬度离子，达到软化硬水的目的；在常规工业用水中，锅炉水的软化，就是利用特定的阳离子树脂交换，用钠离子取代水中的钙、镁离子，从而达到软水处理的目的；给洗碗机加盐也是同样的原理。

在废水处理中主要利用离子交换树脂中的可交换离子与废水中的重金属离子发生交换反应，降低废水中重金属的浓度，从而实现深度净化。

阳离子交换树脂在废水处理中具有处理效率高、能够实现多金属回收利用的优点。

如®CH-90Na螯合树脂，针对特定重金属离子的特点，利用螯合树脂的特殊功能基团与重金属离子的特性形成络合物，实现重金属离子的回收及深度去除。

特别是在处理镍离子及络合镍（柠檬酸、乙酸、苹果酸、酒石酸、琥珀酸、乙醇酸等，以及锌镍合金、镍铵配合物等）方面有极强的结合效果和应用优势，适合在酸性环境下（pH值3左右）直接吸附镍。

化工

离子交换树脂除了可以作为离子交换剂使用外，还可以作为催化剂使用，它不仅具有优异的催化效果，而且在某些场合还能表现出独特的催化性能。

在有机合成中，酸和碱常被用作酯化、水解、酯交换、水合等反应的催化剂。离子交换树脂与无机酸、碱相比，易于从反应物中分离、再生和重复使用。体系不需要中和，产物往往不需要进一步纯化，腐蚀作用小，选择性高，副产物少。因此，可以大大简化工艺流程，降低设备费和生产成本，实现工艺连续化，从而提高产品质量和产量。同时，减少甚至避免对环境的污染。

甲基叔丁基醚(MTBE)的制备是采用大孔离子交换树脂作为催化剂，由异丁烯与乙醇反应生成，取代原来对环境造成污染的四乙基铅。

® T-62 MP DRY是一种强酸性阳离子交换树脂，其负载在聚合物基质上的酸性功能基团，具有与同类型矿物酸相同的化学性质，具有优异的机械强度、耐磨性、耐温性、氧化性、溶剂性等。

它特别适用于以氢离子为催化剂的有机化学反应，替代H2SO4或HCl等矿物酸，由于其大孔特性，可以使大量的催化位点参与催化反应。

食品工业

在食品工业中，离子交换树脂除用于生产专用给水、处理废水外，还可用于糖、味精、酒、饮料等的脱盐、脱色、分离、净化、催化等。

糖在生产过程中需要进行脱色，但糖液中色素种类较多，结构比较复杂，多为有机阴离子或两性离子，可采用大孔氯型强碱性阴离子树脂进行有效脱色，大孔氯型强酸性阳离子树脂，或阴离子树脂联合使用。

例如®A-722糖脱色树脂是专门开发的大孔强碱性I型阴离子交换树脂，其孔径大小可控，容易去除色度和有机物；®A-30 MP丙烯酸大孔强碱性阴离子交换树脂I型，由于其固有的无裂纹特性，具有优异的物理性能，使用寿命长，交换容量高，冲洗要求低，再生效率高，易于用碱性盐溶液再生。

采用离子交换树脂进行脱色，不仅效果好、耗水少，而且操作简单，易于实现自动化。

另外，果糖浆是从玉米中提取淀粉，然后水解生成果糖和葡萄糖，再通过离子交换转化为果糖浆。

医疗领域

在生物制药领域，离子交换树脂由于具有良好的吸附效果和一定的选择性，因此可以吸附液体中的离子，并释放出对人体无害的离子，从而达到净化液体的目的。

离子交换树脂可广泛应用于药物的精制与纯化、脱盐、吸附分离、脱色、中草药有效成分的提取等。

在药物精制纯化方面，将药物溶液中的部分成分转化成离子，再利用树脂进行离子交换，吸附药液中低浓度成分，达到纯化的目的。

此外离子交换树脂还可用于药物的脱盐、吸附分离、脱色、中草药有效成分的提取等，随着科技的进步与发展，逐渐应用于缓释给药系统、靶向给药系统等。

例如，®335 是一种氢型高纯度交联聚丙烯酸酯共聚物，用于掩盖药物制剂中各种苦味分子的味道。

®412H 在经 FDA 批准并通过 ISO 9001:2000 和 ISO 14001 认证的设备中按照 GMP 进行生产，通常用于降低胆汁酸和血液中胆固醇，也用于制备缓释制剂。

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