4.理化性质
离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。它们具有较高的机械强度，化学性质稳定，在正常情况下有较长的使用寿命。大多数制成颗粒状，也有一些制成纤维状或粉状。树脂颗粒的尺寸一般在0.3~1.2mm以内，大部分在0.4~0.6mm之间。
● 阳离子交换剂：对阳离子具有交换能力，活性基团为酸性（带负电）。
● 阴离子交换剂：对阴离子具有交换能力，活性基团为碱性（带正电）
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3、离子交换树脂的物理结构
离子树脂常分为凝胶型和大孔型两类。
凝胶型树脂的高分子骨架，在干燥的情况下内部没有毛细孔。它在吸水时润胀，在大分子链节间形成很微细的孔隙，通常称为显微孔(micro-pore)。湿润树脂的平均孔径为2～4nm(2×10－6 ～4×10－6mm)。
这类树脂较适合用于吸附无机离子，它们的直径较小，一般为0.3～0.6nm。这类树脂不能吸附大分子有机物质，因后者的尺寸较大，如蛋白质分子直径为5～20nm，不能进入这类树脂的显微孔隙中。
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一. 离子交换树脂的结构
离子交换树脂的内部结构，如下图所示。由三部分组成，分别是：
(1) 高分子骨架 由交联的高分子聚合物组成：
(2)离子交换基团 它连在高分子骨架上，带有可交换的离子(称为反离子)的
离子型官能团或带有极性的非离子型官能团；
(3)孔 它是在干态和湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔(凝胶
孔)和高分子结构之间的孔(毛细孔)。
在交联结构的高分子基体(骨架)上，以化学键结合着许多交换基团，这些交换基团也是由两部分组成：固定部分和活动部分。交换基团中的固定部分被束缚在高分子的基体上，不能自由移动，所以称为固定离子；交换基团的活动部分则是与固定离子以离子键结合的符号相反的离子，称为反离子或可交换离子。反离子在溶液中可以离解成自由移动的离子，在一定条件下，它能与符号相同的其他反离子发生交换反应。
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大孔型树脂是在聚合反应时加入致孔剂，形成多孔海绵状构造的骨架，内部有大量长久性的微孔，再导入交换基团制成。它并存有微细孔和大网孔(macro-pore)，润湿树脂的孔径达100～500nm，其大小和数量都可以在制造时控制。孔道的表面积可以增大到超过1000m2/g。这不仅为离子交换提供了良好的接触条件，缩短了离子扩散的路程，还增加了许多链节活性中心，通过分子间的范德华引力(van de Waal's force)产生分子吸附作用，能够象活性炭那样吸附各种非离子性物质，扩大它的功能。一些不带交换功能团的大孔型树脂也能够吸附、分离多种物质，例如化工厂废水中的酚类物。
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5.4 试剂的制备和提纯
如试剂级的亚硝酸钾，只含KNO294%，而其中大量的杂质是KNO3，使用结晶法不能除去KNO3。将试剂级的亚硝酸钾溶液1mol/L通过NO2-式的阴离子交换树脂柱，由于NO2-的离子交换亲和力比NO3-小，NO3-完全定量地交换到树脂上，并将树脂上的NO2交换下来，流出液中的KNO2的纯度**少达99.9%。交换柱可用纯NaNO2再生后重复使用。
5.5 催化作用
在有机合成中常用酸和碱做催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱同样可以进行上述反应，且优点更多。如，树脂可反复使用，产品容易分离，反应器不易腐蚀，不污染环境，反应易控制等。甲基叔丁基醚（MTBE）的制备，就是用大孔型离子交换树脂做催化剂，由异丁烯与甲醇反应而成，代替了原油的可对环境造成污染的四乙基铅。
5.6 环境保护
许多水溶液或非水溶液中含有的有 毒离子或非离子物质，都可以用数值进行回收使用，如去除电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。
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