イオン交換樹脂

三菱ケミカルのサイトを参考にイオン交換樹脂を学習しました。

https://www.diaion.com/ion/index.html

イオン交換樹脂は、スチレンとジビニルベンゼン(DVB)を材料とし、
溶媒の水中で機械的に撹拌する懸濁重合で生成したポリマーに官能基を導入して製造されます。

主な用途

  1. ボイラー用水製造
  2. 電力用水製造
  3. 電子機器製造
  4. 工業用触媒
  5. 医薬品製造
  6. 糖液製造
  7. 食品分野

様々な用途で活用されていますが、DVBによる架橋部に導入される官能基により働きが変わります。

強酸性
陽イオン交換樹脂
弱酸性
陽イオン交換樹脂
強塩基性
陰イオン交換樹脂
弱塩基性
陰イオン交換樹脂
交換基スルホン酸基カルボン酸4級アンモニウム基1~2級アミノ基
分解交換NaCl, NaOH, CaCl2NaOH, NaHCO3NaCl, HCl, SiO2HCl, H2SO4, NH4Cl
使用可能
ph領域
全ての領域ph4~5以上全ての領域ph0~9
再生剤多量少量多量少量
用途水・医薬品
食品・触媒
水・医薬品水・触媒
金属・食品
水・触媒
金属・食品

それぞれのイオン交換樹脂には架橋度(基体樹脂中のDVB重量百分率)の異なるタイプがあります。

高耐久性を特長とする高架橋度タイプ(8%以上)は不可逆膨潤(架橋破断)が懸念される場合などに使用されます。また、高反応度を特長とする低架橋度タイプ(6%以下)は触媒用途などに使用されます。

さらに、母体構造の違いによりポーラス型とゲル型のバリエーションもあります。
ゲル型は高総交換容量を特長とし高水質が要求される水処理などに、
多孔性のポーラス型は高耐久性(膨潤収縮)、高反応速度(有機溶媒中)を特長とし、一般水処理、復水脱塩、触媒用途などに向いています。

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