大孔型樹(shù)脂和凝膠型樹(shù)脂的最基本的區(qū)別在于大孔樹(shù)脂的孔是真正意義上的物理孔,而凝膠型樹(shù)脂的孔是結(jié)構(gòu)之間的距離發(fā)生變化而產(chǎn)生的,不是真真正意義上的物理孔。
什么是凝膠型樹(shù)脂
凝膠型樹(shù)脂的孔隙率非常小,通常小于3 nm,嚴(yán)格來(lái)說(shuō),這些孔不是實(shí)際的孔,而是根據(jù)操作條件,交聯(lián)的聚合物凝膠結(jié)構(gòu)和水合的聚合物凝膠而變化。結(jié)構(gòu)之間的距離變化,凝膠型樹(shù)脂在沒(méi)有使用前,這個(gè)孔實(shí)際不是真正意上存在的。
凝膠型樹(shù)脂具有聚合物骨架并且即使干燥也沒(méi)有內(nèi)部孔。當(dāng)它吸收水時(shí),它會(huì)膨脹并在聚合物鏈之間形成非常細(xì)的孔。這通常稱為微孔。濕樹(shù)脂的平均孔徑為2-4nm。
這類樹(shù)脂更適合吸附無(wú)機(jī)離子,它們的直徑較小,通常為0.3-0.6 nm。由于直徑為5至20 nm的蛋白質(zhì)分子的大尺寸,這種類型的樹(shù)脂不能吸收高分子量的有機(jī)物質(zhì),也不能進(jìn)入這種類型的樹(shù)脂的細(xì)孔中。
什么是大孔型樹(shù)脂
大孔樹(shù)脂是不同的。由于“孔”大于原子間的距離并且不是凝膠結(jié)構(gòu)的一部分,這個(gè)孔是實(shí)際的孔,并且其大小和形狀不會(huì)隨環(huán)境條件而改變,因此在水溶液中不顯示溶脹。
大孔樹(shù)脂是通過(guò)在聚合反應(yīng)過(guò)程中添加致孔劑以形成內(nèi)部具有大量永久性微孔的多孔海綿狀結(jié)構(gòu),然后引入交換基團(tuán)而形成的。對(duì)于微孔和大網(wǎng)孔,濕樹(shù)脂的孔徑為100-500 nm,并且其尺寸和數(shù)量可以在制造過(guò)程中控制。孔的表面積可以增加到1000 m 2 / g或更多。分子之間的吸引產(chǎn)生分子吸附,吸附各種非離子物質(zhì)(例如活性炭)并擴(kuò)展其功能。一些沒(méi)有交換官能團(tuán)的大孔樹(shù)脂也可以吸附和分離多種物質(zhì),例如化工廠廢水中的苯酚。
大孔樹(shù)脂具有許多大孔,大表面積,可以快速的使離子擴(kuò)散,并且離子交換速率比凝膠樹(shù)脂快約10倍。大孔樹(shù)脂還具有許多優(yōu)點(diǎn)。它具有抗溶脹性,抗裂性,抗氧化性,耐磨性,耐熱性,溫度變化性,并且易于吸收和替換有機(jī)聚合物質(zhì),因此具有很強(qiáng)的防污能力并且易于再生。
大孔樹(shù)脂和凝膠樹(shù)脂的區(qū)別
1.這兩種離子交換樹(shù)脂之間最基本的區(qū)別是內(nèi)部孔之間的間隙不同。凝膠型離子交換樹(shù)脂的孔比大孔型的孔小得多。
2.凝膠型離子交換樹(shù)脂主要用于吸附水中的陰離子和陽(yáng)離子,其吸附有機(jī)物的能力很弱。它很容易被污染和老化。由于大孔離子交換樹(shù)脂具有大的比表面積,因此它具有非常大的吸附功能并且不易被污染或隨時(shí)間變化。
3.凝膠樹(shù)脂的交換容量高于大孔樹(shù)脂,并且合成過(guò)程相對(duì)容易。聚合大孔樹(shù)脂時(shí),需要添加惰性有機(jī)溶劑作為致孔劑,并且在聚合之后,需要萃取和除去溶劑并進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)活化處理以引入離子交換基團(tuán)。大孔樹(shù)脂及其相應(yīng)的合成后處理比凝膠樹(shù)脂復(fù)雜,并且比凝膠樹(shù)脂昂貴。除高流量水處理系統(tǒng)外,凝膠型離子交換樹(shù)脂主要用于普通水處理中。
大孔樹(shù)脂和凝膠樹(shù)脂的特點(diǎn)
凝膠型離子交換樹(shù)脂:交換容量大,價(jià)格便宜,浸入水中時(shí)會(huì)發(fā)生溶脹和溶脹,反復(fù)膨脹,收縮時(shí),樹(shù)脂粒子變得脆弱。
大孔離子交換樹(shù)脂:機(jī)械強(qiáng)度高,價(jià)格昂貴,耐污染和抗老化,并且在受影響時(shí)不會(huì)改變體積。
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