离子交换树脂概述

（反渗透膜）离子交换是自然界中广泛存在的现象,人类在长期的实践中都在自觉或不自觉地应用着这一过程。但真正确认离子交换现象的,通常都认为是两位英国农业化学家H.S..Tompson 和J.W.Way.1850年他们报道,用硫酸铵或碳酸按处理土壤时,铰离子被吸收而析出钙,土壤实际上是一种具有离子交换性能的无机离子交换剂。 随之其他无机离子交换剂如硅酸盐等相继出现,1903 年德国化学家哈尔姆(Ham)和鲁姆普勒(Rumpler)第一个合成了工业离子交换剂,另一个德国人甘斯(Gans)合成的无机离子交换剂(NaAlSi,Oo-Na*型)首先用于水的软化和处理糖浆。

20世纪是离子交换剂得到迅速发展的时期,这一发展时期经历了如下的阶段:首先是无讥离子交换剂硅酸盐的开发和应用,但由于其耐酸性较差,使其发展受到限制;1935年英国化学家亚当斯(B.A.Adams)和霍姆斯(E.L.Holmes)研制成功聚酚醛系列强酸阳离子交换树脂和聚苯胺醛系列弱碱性阴离子交换树脂,这一成就被认为是离子交换发展过程中最重要的事件。

1945年美国人达莱利奥(G.F.D'Alelio)成功地合成了聚苯乙烯系列阳离子交换树脂,以此为基础,后来又合成了其他性能良好的聚苯乙烯型、聚丙烯酸型树脂,螯合树脂,两性树脂,氧化还原树脂等,使离子交换成为许多方面表现出优势的低能耗、高效率的分离技术。60年代,离子交换树脂的发展又取得了重大突破,R.Kunin等采用 E.F.Meitzner和J.A.Oline发明的方法,合成了一系列结构和过去大不相同的大孔离子交换树脂,并很快在美国和法国投入生产。这类树脂由于其多孔结构,兼具离子交换和吸附两种功能,为离子交换树脂的广泛应用开辟了新的广阔前景。进入80年代以来,又研制出一种新型的离子交换材料:无机-有机复合材料,这又成为离子交换剂发展史上的一个新阶段。此外,由于原子能事业的发展,被冷落了近半个世纪的无机离子交换剂又开始重新受到重视。新技术,新方法还在不断涌现。离子交换树脂主要用于水处理,用量约占树脂生产总量的70%-80%,其次是化工,制糖、医药、湿法冶金等方面。据不完全统计,1998年全球水处理离子交换树脂需求量约为2.995亿美元。美国是离于交换树脂的最大生产国家,其总产量约占全球产量的40%~50%,其最著名的公司有Romh&Hass Co.,Dow Chemical.Sybron Chemical Co.,Purolite Co.其次是德国的 Bayer 和日本的三菱化成工业株式会社。我国解放前离子交换树脂的研究区用方面纯属空白。新中国成立后50年来,这一领域才得到飞速发展,树脂产品的种类和发