阳离子交换树脂磺酸盐的测定与分析+文献综述(2)
3.2.1用高频红外硫碳分析仪法测磺酸盐含量 15
3.2.2用元素分析法测磺酸盐含量 16
3.3 乙烯基磺酸盐-苯乙烯的表征与性能分析 17
3.3.1 红外表征 17
3.3.2 性能分析 19
4研究结论 25
致谢 26
参考文献 27
附录一：设备 29
1绪论
磺酸基团是使磺酸盐聚合物具有分散性、表面活性、抗盐性等许多宝贵性能的最主要的原因。磺化度反映了聚合物含有磺酸基团的多少，对磺酸盐聚合物的性能具有重要的影响[1]。测定阳离子交换树脂中磺酸盐的含量有多种测试方法，其中硫碳分析法是目前较为广泛和准确的一种测定方法。
1.1 离子交换树脂的概述
离子交换树脂是由交联结构的高分子骨架与能离解的基团两个基本组分所构成的不溶性、多孔的、固体高分子电解质。它能在液相中与带相同电荷的离子进行交换反应，此交换反应是可逆的，即可用适当的电解质冲洗，使树脂恢复原有状态，可供再次利用（再生）。
离子交换树脂是一类带有功能基的网状结构的高分子化合物，它由不溶性的三文空间网状骨架、连接在骨架上的功能集团和功能基团上带有相反电荷的可交换离子三部分构成。离子交换树脂不溶于水和一般溶剂，大多数制成颗粒状，也有一些制成纤文状或粉状。树脂颗粒的尺寸一般在0.3~1.2mm范围内，大部分在0.4~0.6mm之间。
离子交换的机理（化学吸附）：
离子交换的历程：（1）溶液内离子扩散至树脂表面；（2）由表面扩散到树脂内部；(3)离子交换；（4）被交换的离子从树脂内部扩散至表面；（5）被交换的离子再扩散至溶液中。
目前，离子交换树脂已广泛地应用于化工生产、湿法冶金、原子能工业、食品工业、医药行业、分析化学和环境保护等许多领域，其商品品种已达两千余种，利用离子交换树脂进行交换、吸附、络合，从而达到富集、分离、提纯、脱色、脱盐等效果，因此，离子交换树脂的研究与应用受到了人们极大地关注。
1.2 阳离子交换树脂的概述
阳离子交换树脂是由酸性的有机化合物制得，能与溶液中的其他阳离子进行交换，故由此得名。其制备一般先经过聚合反应生成具有三度空间立体网状结构的聚合物骨架（树脂母体），再于骨架上引入不同的化学活性基而成。阳离子交换树脂分为强酸型和弱酸性。
1. 强酸型阳离子交换树脂：主要含有强酸性的反应基如磺酸基（－SO3H），此离子交换树脂可以交换所有的阳离子。
2.弱酸型阳离子交换树脂：具有较弱的反应基如羧基（－COOH基），此离子交换树脂仅可交换弱碱中的阳离子如Ca2+、Mg2+，对于强碱中的离子如Na+、K+等无法进行交换。
阳离子树脂是以苯乙烯和二乙烯苯聚合， 经硫酸磺化而制得的聚合物。 生产过程中不含有明胶及其它任何动物提取物。阳离子交换树脂遇水可将其本身的某一种具有活性的离子和水中某电离子相互交换，即发生置换反应，去除水中可溶解的离子。阳离子交换树脂有粉状和球状，都是人工合成的。
1.3 强酸型阳离子交换树脂的概述
强酸性阳离子树脂含有大量的强酸性基团，容易在溶液中离解出氢离子，故呈酸性。树脂离解后，本体所含的负电基团能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的氢离子与溶液中的阳离子互相交换。强酸性阳离子交换树脂的解离能力很强，所以在任何酸性或碱性溶液中均能解离和产生离子交换作用，其作用pH范围介于1~14。
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