塑料的同宗同族“兄弟”
离子交换树脂是一种人工合成的有机化合物,制造方法与塑料基本上相同,所以被称作塑料的同宗同族“兄弟”。那么你知道它有什么作用吗?和塑料的作用是否一样呢?
有一次,一位军事专家来某中学给同学们讲授军事知识。军事专家讲的都是同学们未听过的,所以同学们都听得认认真真。专家说:“轮船在海上航行,有时需要几个月,甚至一年才能到达目的地,所以,轮船出海前都要备足淡水和食物。而有的军舰却只储备食物,而不储备淡水,你们知道这是为什么吗?”同学们都摇摇头。
专家接着说:这是因为军舰上有特殊装置,能把海水淡化。他们利用离子交换树脂,将海水中的钙、镁等盐类的离子交换出来,使水淡化,这样饮用起来比较方便。所以,有的军舰即使航行很长时间也不储备淡水。
【知识点睛】
离子交换树脂分为阴、阳两种类型,阳离子交换树脂大都含有磺酸基(—SO↓3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C↓6H↓4OH)等酸性基团,其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。例如,苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离子交换树脂,其结构式可简单表示为R—SO3H,式中R代表树脂母体,其交换原理为:
2R—SO↓3H+Ca↓2+(R—SO↓3)2Ca+2H↑+
这也是硬水软化的原理。
由于离子交换作用是可逆的,因此用过的离子交换树脂一般用适当浓度的无机酸或碱进行洗涤,可恢复到原状态而重复使用,这一过程称为再生。阳离子交换树脂的再生可用5%~10%盐酸、0.5%~5%硫酸、10%的食盐水或海水其中之一种;阴离子交换树脂的再生可用2%~10%氢氧化钠、2%~4%氨水或10%食盐水其中之一种,均浸泡24小时。离子交换树脂也是一种化学滤材。
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高吸水性树脂选用含有亲水基的单体,如含羧基、羧酸盐基、酰胺基等乙烯基单体与淀粉等天然多羟基物质进行接枝共聚合反应。
高吸水性树脂的用途主要有:
(1)建筑用防渗堵漏剂。
(2)油水分离剂。树脂可把油中分散的水分除去。
(3)土壤保水、保温剂。在开发我国大西北时,有人在牛皮纸袋内壁涂上一层高吸水性树脂,袋内装保水性差的黄土,做成植树袋,埋入土坑,树植在纸袋内,浇一桶水,树成活率为100%。如不用植树袋,树成活率仅10%。
(4)作缓释药或缓释化肥的载体。
(5)制作留香材料。