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[[File:阳离子交换剂1.jpg|缩略图|阳离子交换剂[https://cbu01.alicdn.com/img/ibank/2019/134/665/10367566431_303979396.jpg 原图链接][https://cbu01.alicdn.com/img/ibank/2019/134/665/10367566431_303979396.jpg 图片来源优酷网]]]
'''阳离子交换剂'''是具有阳离子交换功能的物质，可分为[[无机]]和[[有机离子交换剂]]。例如由第Ⅳ族元素的[[氧化物]]与[[V族元素]]或[[Ⅵ族元素]]的氧化物结合而成的无机离子交换剂（高岭土、方沸石）和[[离子交换树脂]]；[[多糖类的纤维素]]、[[泥煤]]、腐植上等有机离子交换剂等。

主要用于水处理（[[水软化]]、[[高压锅炉]]用水处理，制取[[无离子水]]及[[海水淡化]]等）、废水中贵重金属回收、抗生素提取及人工肾等；还可用作酯化、水解、糖化与缩合，加成反应的催化剂等等。 ；<ref>[[苏家齐．塑料工业辞典：化学工业出版社，1989]]</ref> 

'''中文名''':[[阳离子交换剂]]

'''外文名''':cation exchanger

'''常用交换剂''':无机离子交换剂、离子交换树脂

'''用    途''':水处理、废水中贵重金属回收

==常用阳离子交换剂==

常用的阳离子交换剂有无机物离子交换剂，[[炭质离子交换剂]]和合成的强酸[[阳离子交换树脂]]。由于沸石交换容量比较低，适用的条件比较窄（如允许使用温度为30℃，允许使用pH值范围为6～8），已很少使用。现在用于钠离子交换软化的交换剂主要是磺化煤强酸阳离子交换树脂。

==液体阳离子交换剂==

一种含有酸性基团的有机萃取剂，即[[正磷酸分子]]中有一个或两个羟基被烷基酯化或取代的化合物。主要有以下几种类型：

这类萃取剂在非极性有机溶剂中（如脂肪烃、脂环烃、四氯化碳、苯等）呈二聚或多聚状态。萃取金属离子时，主要通过分子结构中一个（或两个）氢离子与水相中金属阳离子相互交换进行。其萃取机理与阳离子交换树脂吸附金属离子相类似，故有“液体阳离子交换剂”之称。 这类萃取剂的萃取效率高，广泛用于铀、稀土元素的提取工艺以及钽环元素的分离分析中。<ref>[[顾翼东．化学词典：上海辞书出版社，1989]]</ref> 

==工业用途==

工业企业锅炉房，常用的阳离子交换剂有两种，就是磺化煤和沸石（又称海绿砂）。

沸石有天然沸石及合成（人造）沸石两种，天然沸石为浅绿灰色夹有黑纹的水成岩，我国抚顺市东岗地区盛产天然沸石，质量很好，埋藏量也很丰富。上海化工厂生产的合成沸石为白色。

磺化煤是一种最低级的[[交换树脂]]，它是用碎的焦煤经发烟硫酸（浓硫酸与18~20%SO3的混合物）加热处理而制成的，为黑色无光泽颗粒。

阳离子交换剂的特性中最主要的特性，就是它的交换能力及耗盐量。交换能力有“全置能力”及“工作交换能力”之分。全置能力就是交换剂完全失效时的交换能力，实际应用时，由于对软水残留硬度有一定的要求，如工业企业锅炉—般要求为0.1毫克当量/升以下，当达到此硬度时，虽然尚有部分离子[[交换剂]]还稍有交换能力，也停止工作而进行还原，按此时计算的交换能力称为工作交换能力。

===工作交换能力与以因素有关===
[[File:阳离子交换剂2.jpg|缩略图|阳离子交换剂[http://www.merrybio.com.cn/wp-content/uploads/2019/11/ion-exchange-chromatography.jpg 原图链接][http://www.merrybio.com.cn/wp-content/uploads/2019/11/ion-exchange-chromatography.jpg 图片来源优酷网]]]
1、交换剂的颗粒度

同样性质的交换剂，颗粒度越小交换能力越大，但颗粒度越小，同样条件下过滤速度则降低。

2、水质及软化要求

生水的硬度种类、含盐量及Na+含量等对工作交换能力都有影响，如Na+含量越大则工作交换能力越小；如对软水残留硬度标准要求较高，则工作交换能力也降低。

3、离子交换器的构造

如与生水及盐水分配是否均匀，交换器直径与交换层高度的比例都有关系。同样交换层高和直径越小的交换器，工作交换能力越大。 <ref>[[陕西省锅炉改造小组，西安冶金建筑学院．锅炉水处理及水分析：科学出版社，1974]]</ref> 

==氧化剂对阳离子交换剂的影==

只要在水中存在少量的[[氧化剂]]，就会使离子交换剂受到氧化的影响，这不仅限制了它在含矿物水中继被使用，而且还严重地污染了强碱性阴离子交换树脂，进而污染无盐水。当采用Na2SO3或SO2消除水中的氯后，阳离子交换树脂的寿命实际上延长了，井且阴离子树脂的污染以及质量差的水是减少或消除了。当供水是有机污染物的主要来源时，应事先予以适当处理，原水中的有机污染物对阴离子交换树脂的污染，是并不十分严重的。

为了提高水的质量，在没有检查[[脱盐器]]的运转条件及阳离子交换树脂情况前，不应该随便翻换阴离子交换树脂。若要了解氯的数量及其降低的程度，必须在流入液和流出液中分别进行氯的测定，如分析阳离子交换树脂时，应采集交换柱上端约6寸以上的样品，但也可以取得低些。若是混合床，则应该把阳离子交换树脂分出。假如阳离子交换树脂是引起水质降低的原因，为防止它污染新的阴离子交换树脂，可以考虑把它更换。

原水中的氯，主要会使阳离子交换树脂发生降解。对于氧化剂的问题尚未完全了解，所以还不能用一种[[还原剂]]去改进，当苯乙烯型阳离子交换树脂以氢式循环时，不论其交联度如何，制备方法怎样，均易遭受氧的侵害。温水比冷水更严重，含盐量多的与含重金属的，它们在水中如同催化剂一样，能加速交换剂的降解。 <ref>[[化学工业部上海医药工业研究院．离子交换树脂：上海市科学技术编译馆，1963]]</ref> 

==视频==

'''高中化学中常用离子交换膜法电解制碱实验题,高考必考？'''

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==参考文献==
{{Reflist}}

[[Category:340 化學總論]]