sulfonated coal cation exchanger
在磺化过程中,煤中有机杂质和其他物质结构中引入了活性交换基团—SO3H,产生了碳的硫酸化合物或在碳质结构中经氧化作用而形成了部分羧基,具有一定的离子交换能力。由于煤的来源广泛、易得,磺化工艺简单,总交换容量可达到1.5~1.6mmol/g,价格较低,因而在早期被广泛用于低压锅炉用水的脱硬度(除去Ca2 、Mg2 等)处理。
至20世纪50年代,人们合成了以有机高分子化合物为骨架的离子交换树脂,如以苯乙烯-二乙烯苯共聚物球体用浓硫酸磺化,可以得到高交换容量、水力学性能优良的磺酸型阳树脂,因而获得了大规模工业应用。
而磺化煤则因其工作交换容量低,外观呈不规则状颗粒,应用时水力学特性差等缺点而被有机高分子阳离子交换树脂所取代。2100433B
1、可装配成电渗析器而用于苦咸水的淡化和盐溶液的浓缩。2、也可应用于、聚乙二醇的除盐,分离各种离子与放射性元素、同位素,分级分离氨基酸等。3、在有机和无机化合物的纯化、原子能工业中放射性废液的处理与核...
阳离子交换树脂就是,一种纱线是通过特殊处理的阳离子纱线,掌握常见阳离子的系统,分组方案的依据和分组方法,掌握常见阳离子与常。希望对你有帮助啊
离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。按交换基团性质的不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。 阳离子交换树脂大都含有...
阳离子交换树脂的污染与复苏——总结了阳离子的交换对树脂在产生中遇到的各种污染情况,分析了引起树脂污染的各种原因,介绍了判断各种污染的方法,在此基础上总结了国内外有关的复苏树脂的各种方法,为水处理中树脂的复苏提供了借鉴。
分析了阳离子交换树脂再生度、树脂裂纹、树脂失效判断、交换柱水样流向等因素对氢电导率测量的影响。结果表明:阳离子交换树脂再生度低,测量值偏低,而树脂含有裂纹时,测量值偏高;若不能准确判断阳离子交换树脂的失效会掩盖水质变差的真相;交换柱内水样流向为顺流方式时,会造成大量气泡滞留,导致氢电导率测量结果偏高;采用逆流方式时,流速过低或过高均会对测量结果造成影响。因此,建议测量采用预处理后的变色树脂,并采用逆流动态再生,测量时使交换柱内充满树脂和水,可有效提高测量准确度。
磺化煤软化法 sulphonated coal softening for water经磺化煤处理使“硬水软化”的方法。经软化后水的硬度可降至2~5mg/L(以CaCO3在水中的质量浓度计)。成本较低,但离子交换能力较差。磺化煤便用一段时间后,需要用浓氯化钠溶液或稀酸溶液处理,才可以恢复活性。 2100433B
所用磺化剂通常有三氧化硫,浓硫酸,发烟硫酸等。有时也用氯磺酸、二氧化硫加氯气、二氧化硫加氧以及亚硫酸钠等作为磺化剂。磺化方法有液相磺化法和气相磺化法。
磺化反应分类
磺化反应可分为直接磺化和间接磺化两大类。 直接磺化 用硫酸进行磺化是可逆反应,在一定条件下生成的磺酸又会水解。在很多情况下,磺化温度会影响磺基进入芳环的位置。例如,萘用浓硫酸在低温下进行磺化,主要生成易水解的萘-1-磺酸,而高温磺化则主要生成难水解的萘-2-磺酸。
磺化是放热反应,低温磺化时需要冷却,而高温磺化则需要加热保温。
根据所用磺化剂的不同而区分为:
①过量硫酸磺化 大多数芳香族化合物的磺化采用此法。用浓硫酸磺化时,反应通式为: R*H2m-G'[+H 式中Ar表示芳基。反应生成的水使硫酸浓度下降、反应速率减慢,因此要用过量很多的磺化剂。难磺化的芳烃要用发烟硫酸磺化。这时主要利用其中的游离三氧化硫,因此也要用过量很多的磺化剂。
Ar-H+SO3-→Ar-SO3H
②三氧化硫磺化 优点是磺化时不生成水,三氧化硫用量可接近理论量,反应快、废液少。但三氧化硫过于活泼,在磺化时易于生成砜类等副产物,因此常常要用空气或溶剂稀释使用。主要用于由十二烷基苯制十二烷基苯磺酸钠等表面活性剂的磺化过程。
③共沸去水磺化 用于从苯和氯苯制苯磺酸和对氯苯磺酸。特点是将过量6~8倍的苯蒸气在120~180℃通入浓硫酸中,利用共沸原理由未反应的苯蒸气将反应生成的水不断地带出,使硫酸浓度不致下降太多,此法硫酸的利用率高。因磺化时用苯蒸气,又简称气相磺化。
④烘焙磺化 用于某些芳伯胺的磺化。特点是将芳伯胺与等摩尔比的浓硫酸先制成固态硫酸盐,然后在180~230℃烘焙,或是将芳伯胺与等摩尔比的硫酸,在三氯苯介质中在180℃加热,并蒸出反应生成的水。如从苯胺制对氨基苯磺酸。
⑤氯磺酸磺化 用等摩尔比的氯磺酸使芳烃磺化可制得芳磺酸苯二甲。用摩尔比为1:4~5或更多的氯磺酸,可制得芳磺酰氯。
例如:从2-萘酚制2-萘酚-1-磺酸,从乙酰苯胺制对乙酰胺基苯磺氯。
⑥用三氧化硫加氯气或加臭氧磺化脂肪族化合物一般不能用三氧化硫或其水合物进行磺化,因为它或是不起作用,或是使脂肪族化合物发生氧化分解,从而生成复杂的混合物。烷烃可用二氧化硫加氯气或加臭氧的混合物作磺化剂,在紫外光照射下进行磺氯化或磺氧化。
⑦加成磺化 某些烯烃化合物可以与亚硫酸氢盐发生加成磺化。例如顺丁烯二酸二异辛酯与亚硫酸氢钠在水介质中在 110~120℃可反应而得琥珀酸二辛酯-2-磺酸钠盐(渗透剂T)