吸附樹脂及其應用課件

1、吸附樹脂及其應用主要內容吸附樹脂的概述1吸附樹脂的分類2影響吸附性能的因素3吸附樹脂的應用4吸附樹脂的應用特點51. 吸附樹脂的概述 吸附樹脂（adsorption resin）又稱樹脂吸附劑，是在離子交換樹脂的基礎上發(fā)展起來的。吸附樹脂是一種不含離子交換基團的高交聯(lián)度體型高分子珠粒，其內部擁有許多分子水平的孔道，提供擴散通道和吸附場所。 20世紀70年代以來，隨著大孔離子交換樹脂的發(fā)展，大孔吸附樹脂應運而生。它是以苯乙烯和丙烯酸酯為單體，加入二乙烯苯為交聯(lián)劑，甲苯、二甲苯為致孔劑，它們相互交聯(lián)聚合形成了多孔骨架結構。吸附樹脂的特點和作用 樹脂本身由于依靠它和被吸附的分子（吸附質）之間的范德華

2、力和氫鍵作用，具有吸附性，又因具有網(wǎng)狀結構和很高的比表面積，而有篩選性能，能從溶液中有選擇地吸附有機物質，使有機化合物根據(jù)吸附力及其分子量大小可以經(jīng)一定溶劑洗脫而分開，達到分離、純化、除雜、濃縮等不同目的。 吸附樹脂的特點是容易再生，可反復使用。其他不同之處在于，吸附樹脂的化學結構和物理結構可以較容易地人為控制，根據(jù)不同需要可合成出結構和性能不同的樹脂，因此，吸附樹脂品種多，應用范圍廣。2.吸附樹脂的分類按樹脂極性不同，吸附樹脂可分為：非極性樹脂中極性樹脂極性樹脂強極性樹脂烴類有機物，如：聚苯乙烯等帶酯基的聚合物，如：聚丙烯酸酯帶有酰胺基等的聚合物，如聚丙烯酰胺等含有氧化氮、吡啶基等的聚合物3

3、. 影響吸附性能的因素 吸附樹脂的物理結構和化學結構對吸附性能的影響表現(xiàn)在以下幾個方面：孔徑比表面積孔容孔徑分布形成氫鍵或電子轉移絡合物極性相近原則影響因素1、比表面積 在保證良好擴散的條件下，樹脂的比表面積越大，吸附量越高。2、孔徑 一般樹脂的孔徑越大，吸附質分子在孔內的擴散速度就越大，越有利于達到吸附平衡，但是，孔徑過大會降低比表面積。經(jīng)驗表明，當吸附劑孔徑與吸附質分子的直徑比為6:1左右時，吸附性能最佳。5、極性相近原則 和通常的吸附規(guī)律一樣，極性樹脂較易吸附極性物質，非極性樹脂較易吸附非極性物質。6、形成氫鍵或電子轉移絡合物 如果樹脂上的基團與吸附質分子之間可形成氫鍵或電子轉移絡合物，

4、則有強的吸附作用，此時的吸附力主要為化學力（氫鍵及電荷轉移為弱化學力）。4.吸附樹脂的應用 吸附樹脂的化學結構和物理結構可以較容易地人為控制，根據(jù)不同需要可合成出結構和性能不同的樹脂，因此，吸附樹脂的品種多，應用范圍廣。 目前吸附樹脂在廢水處理、藥物提純、化學試劑的提純、醫(yī)學分析、急性藥物中毒處理、色譜載體等方面得到了廣泛的應用。特別是有些特殊高性能吸附樹脂在廢水有效處理的同時還實現(xiàn)了廢物的資源化，應該說這是吸附樹脂發(fā)展史上的一大進步。4.1 大孔吸附樹脂在有機廢水處理中的應用4.1.1 含酚廢水的處理 含酚廢水是一種來源廣、數(shù)量多、濃度高、環(huán)境危害大的水污染物, 也是我國水污染控制中急需解決

5、的重點問題之一。 上海大學研究了DA-201 吸附樹脂回收、凈化廢水中苯酚的工藝條件, 實驗表明, 當廢水的p H 7 時, 吸附樹脂不僅能回收苯酚, 而且不產(chǎn)生二次污染, 失效樹脂適用 5 %的 NaOH溶液或甲醇脫酚, 其效率接近 100 %。他們將研究成果應用于上海焦化廠氨回收工段含酚廢水的處理, 處理后的廢水達到國家排放標準。 南京大學采用 CHA-111 大孔吸附樹脂, 處理 T-50 石油酚、2-萘酚和五氯酚鈉工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的高濃度含酚廢水, T-50 石油酚廢水中酚總去除率99.9 %, COD 去除率95 %, 出水中酚濃度 5 mg/L , 再經(jīng)過次氯酸鈉氧化,實現(xiàn)達標排放;

6、2-萘酚的吸附率99 %,脫附率可達 95 %; 五氯酚鈉去除率99 %, COD 去除率80 %,另外,吸附劑解吸后可以重復使用，解析后的污染物可以資源化。4.1.3 其他廢水的處理 江蘇石油化工學院利用 H-103 樹脂對生產(chǎn)多亞甲基多芳基異氰酸酯 ( PAPI) 產(chǎn)生的苯胺廢水進行吸附研究 , 結果顯示 , 出水苯胺濃度 99 %. 戚品豹利用 H-103 樹脂對某磷肥廠產(chǎn)生的苯胺污水進行吸附 , 確定最佳處理條件為污水濃度1 000mg/ L , 停留時間 15 min , 吸附溫度為常溫 , p H = 7 , 處理后污水能夠達標排放.4.2 吸附樹脂在食品防腐劑分析中的應用 2,4

7、 -己二烯酸(山梨酸)是目前廣泛使用的食品防腐劑之一。利用氣相色譜法、高效液相色譜法和分光光度法,來測定食品中痕量山梨酸方法已有許多報道。光度法的測定原理是基于氧化劑K2Cr2O7 將山梨酸氧化成丙二醛,再與硫代巴比妥酸反應,形成一種紅色物質。 用K2Cr2O7 - 硫代巴比妥酸光度法定食品中痕量, 2,4-己二烯酸時,可用吸附樹脂 GDX-502微型柱消除醇、醛、酮、酯和糖對測定的干擾 。4.4 大孔樹脂在中藥復方制備、精制工藝中的應用 宓曉黎等將大孔吸附樹脂提取分離技術應用于降壓膠囊的制備工藝,用非極性大孔吸附樹脂法從復方中提取有效成分,采用正交試驗設計考察了最佳吸附和解吸條件并進行了試驗

8、生產(chǎn),結果表明,大孔樹脂法簡化了工藝過程,縮短了生產(chǎn)周期 ,提高了產(chǎn)物的純度,更適于工業(yè)化生產(chǎn),可替代原溶劑提取沉淀工藝。 石林平等采用大孔吸附樹脂提取桔梗、遠志、款冬花、甘草等的有效成分,制成復方桔梗止咳滴丸,以薄層色譜法對桔梗、遠志進行鑒別,采用 HPLC對甘草酸進行含量測定,結果表明改制劑工藝穩(wěn)定,質量可靠,具有劑量小、起效快、服用方便等特點。5.大孔吸附樹脂技術的應用特點大孔吸附樹脂的優(yōu)點：具有吸附容量大、吸附速度快、易解吸、易再生;物理與化學穩(wěn)定性高 ,不溶于酸、堿及有機溶劑;對有機物選擇性好,不受無機鹽類及其他強離子、低分子存在的影響,且反而有利于吸附;品種多,不同品種可吸附多種有機化合物;流體阻力較小;脫色能力高大孔吸附樹脂在應用中的不足： 首先 ,對于藥品生產(chǎn)而言大孔吸附樹脂缺乏藥用標準 ,該技術在樹脂材料方面缺乏統(tǒng)一、嚴格的質量控