离子交换树脂和大孔吸附树脂 专栏(5)——应用

离子交换树脂和大孔吸附树脂 专栏(5)——应用

前面1-4简单介绍了离聚物树脂和吸附树脂的基本原理。 今天我就结合目前主流的市场情况，对树脂的应用领域做一个大概的介绍。 当然，任何领域的任何树脂应用都可以写成一本书。 因此，今天的内容更多的是概括性的描述。 稍后涉及到具体应用案例时我会详细讨论。

离子交换树脂和大孔吸附树脂可以说已经渗透到我们生活的各个角落，无处不在。 例如，家里的洗碗机定期添加盐来再生阳树脂。 软化水可以使洗后的碗不留水渍。 一些家庭安装的中央软水器还通过阳树脂的交换来去除钙并降低硬度； 有改善水的味道和硬度的滤水壶，滤芯中填充有离子交换树脂，这样的例子不胜枚举。

下面我分几大类来解释一下。

1. 食品相关

民以食为天，吃永远应该是第一位的，比如可乐中添加的果葡糖浆、元气森林中的赤藓糖醇、奶粉中添加的双歧因子、女生喜欢吃的代餐等为了减肥。 零食中添加的膳食纤维、蔗糖，甚至男同性恋喜欢喝的果酒、白酒等，工业生产过程中都会涉及到隔离、吸附树脂的应用。 树脂在此过程中的主要作用是脱色、脱盐（脱灰）、去除杂质、去除蛋白质。 目标是最大限度地提高我们所吃产品的质量。

2、水处理

水处理是离子交换树脂最早的应用领域之一。 细分行业很多，比如饮用水、常规工业用水、核级水、芯片半导体用水等。饮用水可以包括洗碗机、饮水机、滤水器等。常规工业用水一般用于软化水发电厂锅炉。 核级树脂涉及放射性水的净化。 半导体芯片水一般就是我们常说的UPW超纯。 水。 根据水质的清洁程度，电阻率分布范围可以从10MΩcm到18.2MΩcm。 电阻率越高，水质越干净。 水质差异的详细分类可以看我之前知乎上的文章。

①慢走丝切割行业对水质要求不高，出水电阻必须高于10兆欧。

②冷却水在精密机械设备中循环，水质高于15兆欧，满足生产需要。

③医疗系统生化检测，水质必须达到15兆欧。

④部分光学材料、电子产品生产所需水质必须在15兆欧以上。

⑤EDI模叠生产要求出水水质在15兆欧以上。

⑥太阳能生产线使用水质15兆欧以上的水。

⑦半导体、液晶、晶圆、芯片等高端行业要求生产水质达到18.2兆欧以上。

3、环境保护

在环保领域，树脂主要用于降低废水中的COD、去除重金属、降低氨氮、去除硝酸盐、除磷、除砷、除F等，改善有机和无机水质，或回收活性物质水中的成分。 另一方面，随着国家环保政策的影响，近年来利用树脂吸附法解决有机废气VOCs得到广泛应用。 由于树脂材料寿命长、吸附精度高、安全等特点，已被越来越多的行业所采用。 使用。

3、湿法冶金

在湿法冶金行业，目前工业应用最成功的案例是吸附法从盐湖卤水中分离锂。 另外，就像从氧化铝拜耳母液中提取钾和镓一样（没错，它就是充电器的革命性材料氮）。 镓（GaN）； 此外，还可通过树脂法精炼钒、镍、钴等； 从铀矿石中分离、浓缩、提纯铀； 提取稀土元素和其他贵金属。

4、化学工业

硫酸在有机合成中常作为醚化反应、酯化反应、水合反应等的催化剂，硫酸的分离成为最大的问题。 在这种情况下，固体酸催化剂树脂就出现了，它使固液分离变得简单，而且不腐蚀设备。 ，反应条件简单，易于控制。 例如，MTBE（甲基叔丁基醚）是我们汽油中用于提高辛烷值的添加剂。 该物质是由甲醇与异丁烯在固体酸催化下发生醚化反应而得。 它已经完全取代了我们早期使用的汽油。 添加四乙基铅。

另外，例如在氯碱工业中，氯化钠电解生产NaOH需要使用螯合树脂，在电解前彻底去除卤水中残留的微量钙、镁离子，以保证后续工艺的稳定性。

5. 植物提取

我想起了小时候我生病时妈妈给我开的中药。 一大袋药草终于被提炼成一碗苦涩的药汤。 其实这种高温折磨是从植物中提取有效成分最简单的方法，但提取效率和收获实在对不起妈妈的辛苦。 如今，植物中的许多天然产物经粉碎并溶于水后，可以利用大孔吸附树脂进行定向吸附，然后通过乙醇等解吸，得到高浓度的有效物质。 常见的三七、皂苷、银杏黄酮、多酚等都可以通过树脂定向吸附。

该行业中的树脂离子交换和大孔吸附都会涉及到目标产物的杂质去除，或者说树脂对目标产物的定向吸附。

6、医药行业

发酵抗生素（头孢菌素、庆大霉素、新霉素、万古霉素等）、维生素制品（VC、B12等）以及一些合成药物（克林霉素、造影剂等），此外还有纯化、脱色、脱盐、血液净化、核苷酸、蛋白质等产品的色谱分析等。

此外，固相合成、蛋白质层析纯化等生命科学领域也会涉及到树脂的应用。

离子交换树脂和大孔吸附树脂还有很多应用。 随着技术的不断突破，越来越多的行业将使用树脂产品。