三苯基磷树脂的制备研究+实验(3)
（3） Donnan膜理论
Donnan概念清楚地表明：（1）游离电解质不能进入高交换容量树脂相内去；（2）化合价效应；（3）溶液体积和电解质浓度的效应；（4）树脂相固定离子浓度的效应。
假设连接交换离子的胶粒为不能渗透的离子。虽然离子交换平衡中并没有膜存在，但可以将固相与液相的界面认为是膜。如果取一个高交换量或固定离子浓度的离子交换物质，并将其浸渍于稀电解质溶液中，很少游离电解质能扩散到交换物质中去。例如，磺酸型阳离子交换树脂的钠盐会有固定离子浓度5mol/L，当其与0.1mol/LNaCl溶液平衡时，将只有极少而可以忽略的氯离子进入树脂中去。必然有这样的事实：[Na+]i[Cl-]i=[Na+]o[Cl-]o。树脂有高交换量，结果就有高浓度的固定离子以防止从浓度相对低于固定离子浓度的溶液来的电解质进入树脂相中去。该理论把树脂看成时浓的电解质溶液，在溶液中的离子交换平衡决定于树脂相与外面溶液中活度系数的差，显然没有考虑到一个离子对另一个离子的特殊亲和力对平衡作用的任何影响。
1.3离子交换树脂的分类
1.3.1按交换基团的性质分类：
阳离子交换树脂大都含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团，其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。
阴离子交换树脂含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团。它们在水中能生成OH-离子，可与各种阴离子起交换作用，其交换原理为： R-N(CH3)3OH＋Cl-R N(CH3)3Cl＋OH-
1.3.2按树脂的物理结构分类
凝胶型离子交换树脂：外观透明、具有均相高分子凝胶结构。在水中会溶胀成凝胶状，并呈现大分子链的间隙孔，可供无机小分子自由地通过离子。这类离子交换树脂在干燥条件下或油类中，分子链紧缩，无机小分子无法通过，将丧失离子交换功能。
大孔型离子交换树脂：外观不透明，表面粗糙，为非均相凝胶结构。即使在干燥状态，内部也存在不同尺寸的毛细孔，因此可在非水体系中起离子交换和吸附作用。比表面积大，因此其吸附功能十分显著。
载体型离子交换树脂：一种特殊用途树脂，主要用作液相色谱的固定相。一般是将离子交换树脂包覆在硅胶或玻璃珠等表面上制成。它可经受液相色谱中流动介质的高压，又具有离子交换功能。
1.3.3按树脂的单体的种类分类
苯乙烯系离子交换树脂：由于水处理工艺的需要，常在合成离子交换树脂时直接制成小球状。这种小球是将单体放在水溶液中，使其在悬浮状态下聚合而成。由苯乙烯和二乙烯苯制得的是高分子化合物聚苯乙烯，还没有可交换离子的基团，是半成品，称为白球。当将还些白球作进一步处理，引入带有可交换离子的基团后，即可得阴、阳离子交换树脂。
⑴ 苯乙烯系磺酸型阳离子交换树脂。如将白球用浓硫酸处理，引入活性基团－SO3H，则可制得磺酸型阳离子交换树脂。
⑵ 苯乙烯系阴离子交换树脂。它的制造方法是先将聚苯乙烯氯甲基化，然后胺化。氯甲基化的方法为用无水氯化铝或氧化锌为催化剂，用氯甲醚处理（称为傅氏反应）。如用叔胺处理此反应产物，即得季铵型强碱性阴离子交换剂，如用仲胺或伯胺处理，则生成的是弱碱性阴离子交换树脂。
丙烯酸系离子交换树脂：丙烯酸系树脂的基体是由丙烯酸甲酯（或甲基丙烯酸甲酯）和二乙烯苯共聚而成。
⑴ 丙烯酸系羧酸树脂。当将上述基体进行水解时，就可获得丙烯酸系羧树脂。羧酸型树脂是弱酸性阳离子交换剂。