Хром и интерпретация ванадиосодержащей смолы для общественного понимания (2)

Структурный состав ионобменных смол
Промышленные ванадийсодержащие смолы, как правило, являются макропорными сильными базовыми анионобменными смолами, и их структура состоит из трех частей:
Полимерная структура: основанная на сополимере стирен-дивинилбензол, имеет большую структуру сети пор, обеспечивающую механическую прочность и химическую стабильность.
2Функциональные группы: четвертичные группы аммония на каркасе, обычно в форме R-N ((CH3) 3Cl,относятся к сильным базовым группам анионного обмена и могут поддерживать свою активность в широком диапазоне pH (1-14).
3. Обменные ионы: анионная смола служит функциональным носителем. Обменные активные группы (такие как Cl-, SO42-,OH−) привязан к полимерной структуре смолы может подвергаться обратимому и эквивалентному обмену с ванадатными анионами в раствореЭто основная химическая основа для достижения отделения и обогащения ванадия.

Механизм адсорбции и обмена
В растворах, содержащих ванадий, ванадий присутствует в основном в виде пентавалентных ванадийных оксоанионов (таких как VO3−, HVO42−, V10O286− и т.д.),и специфическая форма зависит от значения pH раствораКогда раствор протекает через слой смолы, четвертичные аммиаковые группы на смоле захватывают ванадиевые оксоанионы посредством электростатического притяжения.при этом высвобождается равное количество SO42− или OH−Этот процесс является обратимой реакцией, и уравнение реакции может быть просто выражено как:

Эффективность адсорбции значительно зависит от значения pH, температуры, скорости потока и начальной концентрации ванадия.0 и скорость поток адсорбции 10,5-кратный объем смолы в час, скорость адсорбции ванадия может превышать 97%; в щелочном диапазоне (8,5 < pH < 10),Селективная адсорбция также может быть достигнута в течение 30 - 60 минут после реакции..
В качестве примера распространенных ванадийсодержащих смол их химическая структура может быть кратко представлена как:
Рамка: сополимер стирена-дивенилбензена (макропоровая структура)
Функциональная группа: четвертичная аммиачная группа
Эта структура наделяет смолу следующими характеристиками:
Большая структура пор: обеспечивает большую специфическую площадь поверхности и больше мест реакции, облегчая диффузию и обмен ионами ванадия.
Квартальная аммиачная группа: принадлежит к сильной базовой группе обмена анионами и поддерживает отличные характеристики обмена в широком диапазоне pH (1 - 14).
Скрещенный сополимер: обеспечивает механическую прочность и химическую стабильность смолы и выдерживает высокие температуры (температура использования может достигать 80 °C)