一定义和分类二离子交换作用三合成方法四应用课件_第1页
一定义和分类二离子交换作用三合成方法四应用课件_第2页
一定义和分类二离子交换作用三合成方法四应用课件_第3页
一定义和分类二离子交换作用三合成方法四应用课件_第4页
一定义和分类二离子交换作用三合成方法四应用课件_第5页
已阅读5页,还剩50页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

一定义和分类二离子交换作用三合成方法四应用16、人民应该为法律而战斗,就像为了城墙而战斗一样。——赫拉克利特17、人类对于不公正的行为加以指责,并非因为他们愿意做出这种行为,而是惟恐自己会成为这种行为的牺牲者。——柏拉图18、制定法律法令,就是为了不让强者做什么事都横行霸道。——奥维德19、法律是社会的习惯和思想的结晶。——托·伍·威尔逊20、人们嘴上挂着的法律,其真实含义是财富。——爱献生一定义和分类二离子交换作用三合成方法四应用一定义和分类二离子交换作用三合成方法四应用16、人民应该为法律而战斗,就像为了城墙而战斗一样。——赫拉克利特17、人类对于不公正的行为加以指责,并非因为他们愿意做出这种行为,而是惟恐自己会成为这种行为的牺牲者。——柏拉图18、制定法律法令,就是为了不让强者做什么事都横行霸道。——奥维德19、法律是社会的习惯和思想的结晶。——托·伍·威尔逊20、人们嘴上挂着的法律,其真实含义是财富。——爱献生一、定义和分类二、离子交换作用三、合成方法四、应用第二章、离子交换树脂思考题:1.什么是离子交换树脂?2.离子交换树脂的类型?3.写出聚苯乙烯体系强酸性阳离子交换树脂的合成路线。4.说明离子交换树脂的离子交换机理。5.说明离子交换树脂的用途。德育课程资源是德育课程设计、实施和评价的基础,教师是进行德育课程资源开发的主体。在德育实践工作中,教师应该结合德育课程资源的特性,并且用开放的视野提炼德育课程资源,用时代的眼光挖掘德育课程资源,用差异的视角洞悉德育课程资源,使学校德育更好地促进学生适应社会生活。教师;德育课程资源;开发德育是促进个体道德自主构建的价值引导活动,[1]是学校教育工作的重点。在影响德育工作的各个要素中,课程资源为德育实施提供了直接素材和来源。德育课程资源,指可能进入德育课程活动,形成德育课程实施必要条件,并保证德育课程教学系统进行的一切素材和条件。[2]在具体的德育实践中,教师作为德育影响的主要施加者,会根据自己的价值取向、课程反映的价值观等因素对于德育课程资源做出不同的挖掘与建构,这在很大程度上决定了德育课程资源的识别范围、开发程度以及发挥效益的水平。很多学者对于教师在德育课程资源开发中的重要性已经进行了比较充分的论证,然而这些论证对于教师究竟应该如何开发德育课程资源的实践引领作用还不够凸显。而且教师对德育课程资源开发意识薄弱、能力不强、实效性不高的现状也着实令人担忧,需要各方给予相应的指导与帮助。本文将以此为切入点,分析德育课程资源的特性,作为基本指导并提出关于教师进行德育课程资源开发的几点建议,以期为相关问题的解决提供一定支撑。一、德育课程资源的特征德育课程资源的开发具有遵循道德教育规律以及为德育目标服务的限制性,所以德育课程资源需要具备一定的特性才能够被纳入德育过程中,成为德育课程资源。这些特性为教师开发德育课程资源提供了一个内在的规定性,是教师开发德育课程资源的方向指导,进而使德育课程资源的功能在德育实践中能够更好的发挥。随着社会和教育科学研究的不断发展,德育课程资源除了具有育人性这一基本特性,还应具备体验性和适应性。首先,德育课程资源具有体验性。“体验”是人类生存的基本方式,具有重要的道德教育价值。道德教育的过程不仅要诉诸认知因素,更要通过情感、行动的经验进而实现德育目标,具有体验性的德育课程资源可以诱发和唤醒体验者真实的道德体验,与学生产生实际的情感关联,在此基础上生成道德智慧、达成道德境界,而不是更多地通过记忆道德规范知识方式,机械地使学生内化品德。具有体验性的德育课程资源主要包括以下两种类型:第一种类型为“亲验”性资源,指可以使学生亲自置身于一定的关系世界和生活情境之中,经历或受过感动,对自身及其他存在的生存状态和意义有所体验。比如,博物馆、纪念馆、文化馆、自然和人文景观等“亲验”性实物资源相比较图书、报纸、地图等文本资源更具体验性。第二种类型为“想验”性资源,指学生通过自己的亲历、感受和观察,在积淀了一定生活阅历的基础上,借助于别人的表达和自己的想法去领悟表达者的生活阅历、生存状态及其人生意义。比如,通过一定的案例背景让学生假设自己就是其中某一角色,使学生从自己所承担或扮演角色的角度体验周围的关系世界及自己在其中所应有的道德义务,反思自己以往的生活态度和日常言行中所表现出来的道德境界,感悟该角色实际承担者所能达到和实际达到的道德境界。其次,德育课程资源具有适应性。道德是在人类的生产和生活过程中逐渐生成的正确对待和处理周围关系的规范或原则。而与现实生活世界脱节的德育课程资源的现实适应性较低,会因为不能满足学生的现实需要而导致其无法融入社会生活。因此,德育课程资源需要具备适应性,而适应性主要是指德育课程资源具有适应学生现实生活和文化背景的特性。传统德育大都是以高居个体之上的宏大德育主题、系统思想品德知识为中心,因此在这种德育课程资源基础上的道德教育缺少对现实问题的解释力度,不能科学合理地解释学生关注的现实生活问题,不能赢得学生的认同感。适应生活的课程德育资源能够显现生活中复杂的伦理牵涉,显现生活本身的目的,满足学生解决价值冲突的需求,实现生活意义与价值的完满。另外,当今社会所面临的是冲突与融合并存的文化境遇:理性科学精神与后现代主义的冲突与融合;世界性文化与民族性文化的冲突与融合。面对多元文化共存的社会环境,首先要清醒地认识到:保持自身的民族特色是走向世界的必由之路,而面对多元文化又要秉承一种理解与尊重。因此,德育课程资源应该以我国的传统文化、区域文化、民族文化为主体,同时兼顾对多元文化的尊重与借鉴。如果我们忽视了传统道德资源,使得现代道德教育失去传统的内源性基础,会致使人们在多元价值混乱的今天无法找到“精神家园”。[3]当然,要求所有的德育课程资源都具备多种特性是不客观也是不现实的,重点在于教师对德育课程资源的性质具有一定认识之后,能够根据实际情况从已有资源进行选择最有利于德育目标实现的最优德育课程资源,以保证其实效性。二、关于教师进行德育课程资源开发的建议课程资源的特征为教师选择什么样的资源作为德育课程资源提供了依据,那么教师在具体实践中应该如何去开发课程资源呢,根据德育课程改革的新理念,笔者提出了如下几点建议:(一)用开放的视野,捕捉德育课程资源美国哲学家赫舍尔在解释存在的意义时说:“最高的问题不是存在,而是对存在的关切”。“对存在的关切超越存在”,“一切存在都是被阐释的存在”。[4]德育资源具有价值潜在性,没有人的意识活动的分析和判断,德育资源隐藏的价值就难以被认识。德育课程资源是一种外在的、对象性的客观存在,人类创造的一切文明成果以及自然环境都可以通过人的主体意识活动纳入到德育课程中来。如果教师没有充分意识到这一点,很多具有德育意义的自然资源和社会资源就会流失,无法服务于德育实践以提高德育实效。为了从理论上认识和厘清德育课程资源,有学者从多个维度对其进行了分类。比如,根据课程资源空间分布的不同,可以分为校内和校外课程资源;在具体的教育实践中,德育课程资源往往按其载体的不同分为文本资源、音像资源、实物资源和人力资源。[5]对于德育课程资源的各种分类提供了认识和寻找德育课程资源的多种角度,也体现了德育课程资源的丰富性与多样性。由于课程设计受设计者对材料依据的选择或设计者选择作为重点材料的影响,课程资源便成为课程设计的基础和依据。[6]因此,教师要意识到德育教材并不是唯一的德育课程资源,应该用开放的视野和心态去捕捉更为丰富的德育课程资源,并且结合德育课程资源的体验性和适应性,从中取优,进而有效利用。(二)用时代的眼光,挖掘德育课程资源人类社会的不断发展使得道德的标准也处在不断的更新之中,在过去看来是道德的态度与行为方式,在现代看来却是一种道德有限或者不道德的现象。当今社会的发展使得人们的生活发生了显著的变化,进而影响着人们新的世界观、人生观、价值观的形成。21世纪人们将面对一个复杂多变、更具挑战性的世界,道德教育要反映时代性特征,提高学生作为社会人对于社会价值观的认同与内化程度,使学生在其生活的时代更好地适应社会生活、获得完美的人生,这同时与德育课程资源的适应性具有着内在的一致性。举例来说,当代世界是和平发展与保护生态环境为主题的时代,但是随着人类在工业文明的不断推进,“人定胜天”,“征服自然”的理性主义思维使得人与自然的矛盾日趋激化。当今,环境问题、资源问题和生态问题已经成为世界性的棘手难题。传统的道德教育主要探讨的是人与人的道德关系。而今,人与自然以及以自然为“中介”的人与人之间的关系作为一种特殊意识形态和行为规范,以崭新的气质和特殊的使命进入了道德教育的范畴。这是时代赋予德育新的使命,同时学校和教师也应该同样担负着引导人们科学地走健康生存与可持续发展的时代责任。(三)用差异的视角,洞悉德育课程资源随着教育公平的观念越来越深入人心,学生的差异发展和教师依据学生的差异进行差异教学,作为一个重要的教育改革理念已经越来越受到教育理论和实践工作者的认可和重视。然而,在实际的教育教学活动中,我们却很难能够看到真正意义上的差异教学,道德教育也不例外。差异德育资源开发是实施差异道德教育的前提条件,对于差异道德教育能够有效实施有着重要的影响。教师对于差异道德资源开发的前提是要全面了解学生的思想、学习、劳动、兴趣、意志、性格、生活环境、家庭教育和所受的社会影响,并对其进行综合分析,最重要的是要把握住学生思想意识的动态和发展方向,这样才能在德育工作中有的放矢,为差异道德教育提供第一手真实的资料。面对不同学生的个性以及对于德育需求的差异性,教师应该为学生提供开放、多元的德育课程资源。比如,针对同一主题的德育目标,教师可以从多个角度进行资源挖掘,提供给学生多个案例,或者针对同一案例进行多种角度的提问。学生结合自身以往的道德经验,选择最能产生道德情感共鸣的案例或问题进行分析,体现学生的个性差异和需求差异,激发学生兴趣,进而更好地达成德育目标。教师还可以根据学生道德发展水平的差异,适时将学生分成异质或者同质学习小组,在异质小组中充分发挥同辈群体互帮互助、互相合作的优势,或者为同质小组选择针对性不同、难易程度不同的德育目标进行教学。作为进行德育课程资源开发的主体之一,教师需要抓住德育课程资源的特征,用开放的视野、时代的眼光和差异的视角去开发德育课程资源。但是,对于实践中德育资源开发所面临各种问题的解决也(下转94页)(上接75页)需要学校、家庭与社会各方面的支持与协作。同时,笔者对于相关问题的探讨仅仅是德育课程资源开发的一部分,因此还需要在今后的理论与实践工作中继续进行深入全面的研究,以期对学校德育工作有效性的提升尽绵薄之力。初中音乐是一门培养学生音乐素养的学科,作为一门艺术课程,互动教学能让学生与音乐、教师有更多的交互体验,使学生更好地感知音乐、理解音乐、表达音乐。想创新构建互动课堂模式,教师要突破传统课堂组织模式和教学思维模式,突出互动内涵,从而让课堂“活”起来。一、创新课堂形式,让学生在互动中体验在传统的课堂模式中,学生的座位是一排一排的,它不利于互动教学的开展,特别当学生想互动时,有限的空间将会阻碍活动的开展。因此,教师要突破传统的思维模式,改变座位安排,为学生的互动留出充足的空间。互动教学关键在于交互性,而学生作为交互性主体,他们对音乐的理解和表达将是互动教学能否深入的关键性因素,互动教学要让音乐与学生之间的无痕融合,从而让学生随着音乐载歌载舞,自由表达。如苏少版“龙的传人”,如何让学生学唱《龙的传人》,并理解音名和唱名的概念?如何让学生理解拍号的含义,知道节拍和节拍之间的强弱关系,并感受小调式旋律的色彩?为了更好地学习本课,教师引入乐器和多媒体教学手段,创新课堂组织学习,让学生更好地感知音乐。首先,教师播放流行音乐FLAS《龙的传人》,熟悉而又动感的节奏引发了学生参与的热情,由于课前教师对座位排列进行调整,学生可以在教室中间随着音乐的自由活动,他们可以跳舞,可以打节拍,会唱的可以跟唱。接着,教师以竖笛为表现手段,让学生感知音符的唱名和音名,在理解乐理知识时,教师突破灌输式的讲解方法,改变让学生自主体验。如节拍的强弱,教师让学生在教室中间进行表达,多样化音乐的表现形式让学生理解了节拍及强弱。又如,在学习歌曲时,教师通过钢琴伴奏让学生将歌曲旋律与歌词配上,并体会旋律的情绪变化,当学生掌握熟练之后,学生可以在教室中间随着音乐自由表达,从而进一步丰富对歌曲的理解。二、创新互动内涵,让学生在互动中探究互动教学的目的在于让学生更好地理解音乐、感知音乐、学习音乐,初中具备一定的音乐学习能力和审美能力,在互动教学中,教师要创新教学理念,结合学生的认知心理,挖掘教材中蕴含的互动学习素材,为互动学习注入新鲜血液,使学生主动发现音乐知识,感知音乐的美妙,并在互动中更好地讨论与交流,从而不断提升音乐自学能力,促进音乐素养的提升。如苏少版《茉莉花》,如何创新互动教学理念,通过不同风格的《茉莉花》音乐的对比欣赏,让学生感受茉莉花美,音乐更美,从而对民族音乐产生喜爱之情?互动教学并是简单地让学生动起来,而是结合不同音乐的风格特点,融入与音乐相关的元素,让课堂呈现出动态变化的特点,使音乐“活”起来。为此,教师先以故事为导入,让学生感受唯美的动人故事,并播放交响乐茉莉花的旋律让学生感知。其次,教师将茉莉花与民族音乐相联系,播放用民族乐器二胡拉出来的旋律,如果学生会拉二胡的,也可以让学生现场演奏,从而让学生生动感受二胡的音色特点和丰富的表现力。接着,教师播放不同版本的《茉莉花》,让学生感受多元的音乐,丰富学生对茉莉花的理解,感受茉莉花所表现的情感及作者对茉莉的喜爱之性。当学生熟悉旋律之后,教师让学生结合自己对音乐的理解和表现方式进行课堂活动,通过活动引入多元音乐元素,从而真正实现学生与歌曲的互动。三、创新教学形式,让学生在互动中突破互动教学突出“互动”两字,教师要突破传统的课堂授课模式,大胆引入学生喜爱的音乐元素,引入流行音乐,创新教学形式,结合练唱课堂设计“歌唱舞会”,充分将现代教学设备盘活起来,将音乐教室变成“演唱会”,让学生在舞台上展现歌喉,尽情地享受音乐旋律带来的身心愉悦感,使学生产生积极的情感体验,从而让学们在互动中对教师、课堂产生好感。如苏少版“青春舞曲”,它是一首维吾尔族民歌,具有鲜明的少数民族特色,戏快而富于激情,富于动感,旋律优美,对正处于青春期的初中生来说会有较强的吸引力。教师要抓住本歌曲特点,将维吾尔族的音乐特点释放出来,并有效让歌唱与伴奏、音乐与舞蹈相结合,使学生更好地理解作品内涵、把握歌曲情绪。如何实现?教师要创新教学方式,设计音乐表现舞台,通过新颖的演唱方式让学生表现音乐、感知音乐。如当学生对歌曲和相关的乐理知识有一定的掌握之后,教师为歌曲编配伴奏,创编舞蹈动作,并将班级设计成演唱会形式,有的学生主唱,有的学生用打击乐器伴奏,有舞蹈基础的学生根据自己对维吾尔族舞蹈的认识随着歌曲跳起舞来,使学生对青春舞曲有比较深的认识,从而有效理解本歌曲的特点。总之,音乐教学能促进审美能力和感性能力的发展,促使学生体会音乐带给身心的愉悦感。想激活音乐课堂,让学生以积极的情感体验参与音乐学习,互动教学是重要的策略之一,只有让学生与教师、音乐有效互动,才能让学生在互动中感知音乐、理解音乐、表达音乐,最终获得音乐素养的提升。【一、定义和分类二、离子交换作用三、合成方法四、应用第二章、离子交换树脂思考题:1.什么是离子交换树脂?2.离子交换树脂的类型?3.写出聚苯乙烯体系强酸性阳离子交换树脂的合成路线。4.说明离子交换树脂的离子交换机理。5.说明离子交换树脂的用途。一、定义和分类离子交换树脂是由交联结构的高分子骨架与能离解的基团两个基本组分所构成的不溶性、多孔的、固体高分子电解质。功能:它能在液相中与带相同电荷的离子进行交换反应,此交换反应是可逆的,即可用适当的电解质冲洗,使树脂恢复原有状态,可供再次利用(再生)。离子交换树脂已广泛应用工业、农业、医药、试剂和有机反应的催化剂和元素的提纯富集等各个领域中。有多种分类方法:(一)根据离解的基团的性质,可分为:1、阳离子交换树脂〈1〉强酸性(聚苯乙烯系),交换基:磺酸-SO3H〈2〉中酸性(聚苯乙烯系)交换基:—P=O(OH)2〈3〉弱酸性(甲基丙烯酸系)交换基:羧基—COOH或酚基—OH2、阴离子交换树脂〈1〉

强碱性(聚苯乙烯系)交换基:季胺叔胺〈2〉

弱碱性(聚苯乙烯系)交换基:氨基—NH2(二)根据高分子基体(即骨架)分:苯乙烯体系树脂丙烯酸—甲基丙烯酸酯体系树脂苯酚—间苯二胺体系树脂环氧氯丙烷体系树脂(三)特殊的离子交换树脂按性能分:1、螯合树脂2、两性离子交换树脂3、耐热性离子交换树脂4、氧化还原树脂二、离子交换作用1.离子交换的机理

与液固相反应的历程类似,①溶液内离子扩散至树脂表面,②由表面扩散到树脂内部,③离子交换,④被交换的离子从树脂内部扩散至表面,⑤被交换的离子再扩散至溶液中,控制步骤为内扩散。机理:化学吸附历程:2.离子交换树脂评价指标:机械强度----好交换容量----适当交换速度----快再生速率----快(1)

机械强度:应有良好的机械强度,以免在装柱使用过程中,树脂颗粒破碎,结构破坏。其机械强度是由高分子骨架的化学结构和交联度、骨架空间结构、颗粒粒度和形状决定的一般说:加大交联度、减小粒度,机械强度提高(2)

交换容量:交换容量是表示树脂交换能力大小的量,常以每克干树脂能交换的离子毫克当量数表示。用途不同,对交换容量要求也不同。如:用于软化水的树脂,交换容量则以高为好;而用作催化剂的树脂,交换容量则不宜过高。一般说:加大交联度提高了机械强度,同时降低了交换容量,甚至可失去交换能力。大孔树脂比小孔树脂容量大。树脂组成中,引入较多的官能团,以提高其交换容量。(3)

再生:再生是使用过程中的一个重要步骤,是评价离子交换树脂的一个重要指标。再生容易好,再生速率快好。离子交换树脂的交换过程和再生过程是可逆反应。阳离子交换树脂:或R-SO3-+Na+RSO3Naa.用盐再生:b.用酸再生:RSO3Na+HClRSO3H+NaCl即H+Na+

阴离子交换树脂:R-N+(CH3)3OH-RN(CH3)3++OH-R-N(CH3)3OH+NaClR-N(CH3)3Cl+NaOH再生:R-N(CH3)3Cl+NaOHR-N(CH3)3OH+NaCl即:OH-

Cl-三.离子交换树脂的合成

(一)

强酸性阳离子交换树脂以-SO3H基作离子交换基因的离子交换树脂目前所有制品都是苯乙烯体系的树脂。苯乙烯体系强酸性阳离子交换树脂实例:

将1克过氧化二苯甲酰(BPO)在冷时溶解于80克苯乙烯,20克对二乙烯苯(DVB)中,在搅拌下加至含有悬浮剂(用聚乙烯醇等时的浓度为0.01-0.5%;用碳酸钙、硅酸镁等无机悬浮剂时的浓度为0.1-2.0%)的500ml去离子水中,使之分散为所要的粒度,这时一旦分散成小粒子再也不会变大,因此搅拌时,要注意,将在80℃下搅拌加热5-10小时,所得球状聚合物过滤,水洗后,在100-125℃下干燥。问:此反应为何种聚合?PVA,碳酸钙有何作用?产品是什么结构,水洗有什么作用?

将100克干燥球状聚合物放于能溶解苯乙烯聚合物的四氯乙烷或甲苯、四氯呋喃等溶剂中溶胀,与500克98%硫酸,一起在95-100℃下加热磺化5-10小时,反应完成后冷却,过剩的硫酸用水慢慢稀释,或用逐次降低浓度的硫酸洗涤,最后再用水洗涤除去硫酸,用NaOH处理使成Na型,当有溶胀试剂的气味时可以水蒸馏除去,然后再水洗,筛分后就得成品。问:此反应的机理。缩合体系强酸性阳离子交换树脂(二)弱酸性阳离子交换树脂此类大部分以—COOH为功能基,此外还有具有—COOH基的弱酸性离子交换树脂几乎都是水解丙烯酸脂,或甲基丙烯酸能与DVB的共聚物而得,之所以使用是因为丙烯酸和甲基丙烯酸是水溶性的

1悬浮聚合在1m3反应釜中将水和分散剂混合配好水相。将丙烯酸甲酯、二乙烯苯(46.8%)、200号汽油、苯乙烯、过氧化苯甲酰共126kg混合均匀,配成油相。在50℃将油相抽入反应釜中。搅拌升温,在65℃±1℃反应4h,定型后在80±1℃维持2h,95±1℃保温1h,然后水洗、烘干、筛分、收集0.25~0.6mm白球备用。2萃取在1.5m3提取釜中投入白球300kg,用乙酸乙酯700kg萃取,搅拌升温至50℃维持30min,过滤,萃取液放入1m3的蒸馏釜中进行蒸馏,收集76~80℃的馏份,进行第二次萃取、蒸馏,如此循环进行,直至检查提取液中油痕很少为止。水洗放料、烘干、筛分,取0.25~0.6mm的白球备用。3水解、转型在1.5m3不锈钢反应釜中投入上述提取后白球250kg、20%的液碱0.6m3,搅拌升温于40±1℃保持1h,70±1℃维持2h,80±1℃保温2h,升温到95℃保温至蒸出甲醇很少为止,滤掉碱液,水洗至pH=8~9为止。将配好的30%硫酸缓慢加入上述反应釜中,进行转型,并检查转型液的pH值,保持pH=1时1h。滤掉酸液,水洗至pH值为7左右即得成品。D111弱酸性阳离子交换树脂的制备(三)强碱性阴离子交换树脂主要是以

作为离子交换基因的树脂将苯乙烯与DVB的球状共聚物,以AlCl3,SnCl4,ZnCl2等Lewis酸作催化剂,用氯甲醚(ClCH2OCH3)进行氯甲基化,将此氯甲基化的体型聚合物与第三胺(NR3)反应得到强酸性离子交换树脂。以三甲胺化的酸性最强,再生稍困难,以二甲基乙醇胺(CH3)2NC2H4OH等在N—烷基上引入醇基的胺进行季胺化则酸性多少有所减弱。

N(CH3)3实例强碱基树脂的制备

在三口瓶中加入15g氯甲基化的聚苯乙烯树脂,用100mL二甲基甲酰胺(DMF)溶胀,然后加入2.2倍量的三甲胺,于40~45℃搅拌反应10h,过滤后用大量水洗至中性,然后用1mol/L的盐酸洗涤,水洗至中性,再用1mol/L的NaOH溶液洗至无Cl-,最后用水洗至流出的水酚酞不变色。(四)弱酸性阴离子交换树脂(五)特殊离子交换树脂1.螯合树脂是具有下列结构,能形成螯合结构的树脂,与前面提到的离子交换树脂的离子键不同,是以螯合键按下图吸附金属离子,而又有对特定的金属离子具有高选择性的突出优点。2.两性离子交换树脂3.耐热性离子交换树脂普通离子交换树脂的缺点是耐热性差,强酸性树脂,强碱性树脂的使用温度分别要限制在120℃、60℃以下,若超此温度使用则会发生下列分解。如何分解?为了改进离子交换树脂的耐热性,人们合成下述结构的树脂

问:为何此类树脂耐热性高?

四、离子交换树脂的应用:(一)水处理

是离子交换树脂应用最广泛的一个领域,如硬水软化,无离子水生产(如原子能工业用水、锅炉用水、医疗用水),水中放射物质脱除,废水中贵金属回收和重金属的脱除等。离子交换树脂净化水的效率很高,如自来水经过28次重复蒸馏后的电阻率为2300万欧姆厘米,而一次离子交换净水后可达2000万欧姆厘米。离子交换净化水不仅能满足原子能工业的水质要求,也可适应半导体工业的水质要求。思考:为什么离子交换树脂处理水能使导电性降低?(二)铀的提取和贵金属及稀土元素的分离回收:贫铀矿的铀多数是季胺型碱性阴离子交换树脂提取的,海水中铀等贵金属也是如此的。金矿内的少量金,工业废物中的重金属如铜、镍、铬、钴等都可用离子交换树脂分离回收。稀土元素通过离子交换树脂提纯可达到光谱级的纯度。有些稀土金属如锆、铬、铌、钽等性质极为相似,只能用离子交换树脂分离。(三)医药、食品等有机化合物分离与提纯如:用弱酸性阳离子交换树脂提取生物碱等,这些化合物的结构复杂,受热易破坏,往往在常温下用树脂可取得特殊的效果。用强碱性阴离子交换树脂回收黄金工业生产废水中的氰化物。(四)用作催化剂四十年代离子交换树脂就开始应用于催化有机合成反应,从此,树脂催化剂活跃在有机反应的许多重要领域,几乎所有普通无机酸、碱催化反应均可用阳、阴树脂催化剂来代替。1.树脂催化的优点:树脂催化剂与一般液体酸、碱催化剂相比主要有以下优点:(1)选择性好,副反应低,收率高;(2)无腐蚀性,设备损失小,没有待处理的废酸碱液,环境污染很小,这对环保有着重要意义;(3)产物与催化剂易分离,便于实现连续化生产,工艺简单。a:反应条件温和;b:催化剂的孔结构易合成控制,反应界面大。

缺点是:耐热性(限120℃以下使用)比无机催化剂低许多,酸碱强度比一般的液体强酸、碱要小,所以反应的活性要低于后者。和一般固体酸、固体碱催化剂相比优点有:强酸性阳离子交换树脂催化合成乙酸己酯实验步骤

在装有温度计、油水分离器及回流冷凝管的四口烧瓶中,加入0.3mol乙酸和一定量的正己醇、D001型强酸性阳离子交换树脂、15mL带水剂苯,于电热套中开始加热并开动电动搅拌,将电热套调至指定的加热温度,当回流冷凝管出现含水冷凝液时开始计时,加热回流反应至冷凝液中不再有水带出,停止反应并冷却,取样用标准NaOH的醇溶液滴定,计算酯化率。然后回收带水剂苯,将反应液中过量的正己醇蒸出,收集反应液中170~171.5℃的馏分,即得无色透明具有浓郁果香味的乙酸己酯产品。结论

1.采用强酸性阳离子交换树脂催化剂合成乙酸己酯,催化活性高,反应时间短,反应条件温和。

2.强酸性阳离子交换树脂性质稳定,价廉易得,易于保存,使用方便。

3.酯化反应液不需碱洗、水洗等工序,后处理工艺简单,大大减少了废液排放,不污染环境。

4.催化剂留在反应器内可直接回用,是一种高效、经济、环保型的酯化反应催化剂。2.离子交换树脂催化剂的发展:(1)大孔型树脂催化剂:早期合成的交换树脂是一般凝胶型的交联共聚物,它基本上没有内表面,其孔结构只是交联高分子主链之间的距离,这个距离很小,作有机反应的催化剂效果极差。六十年代初(或五十年代末)用新的聚合工艺合成出类似普通固体吸附剂的多孔离子交换树脂,是微球状固体,内表面很大,在干燥状态下的孔径约在20~300Å,大孔型树脂具有特定的孔结构,用它作为催化剂比微孔树脂具有更高的活性、选择性和致密性,尤其是可用于沸水的反应介质中;大分子反应中;某些氧化性介质中;强烈流动态的流体中。

国外应用最广的有代表性的有Ambeilyst-15为大孔磺酸型阳离子树脂孔径:60~200Å比表面:50m2/克机械强度,物理和化学稳定性都很好已用于大型工业装置上。我国南开大学生产D001大孔型树脂,用于工业催化CH3COOCH3的水解。(2)提高耐热性—全氟磺酸树脂催化剂六十年代末,美国杜邦公司生产出带磺酸基的全氟碳聚合物,商品名为Nafion-H,由于树脂全氟化(类似聚四氟乙烯)其耐热性和化学稳定性比普通碳链结构树脂高许多,可长期在200℃以上使用,能耐强酸、强碱和氧化介质的腐蚀.因为F电负性大,产生强烈的诱导效应,SO3H的酸度增大很多,但价格昂贵,应用受限,多用于精细化工。(3)改性树脂催化剂:如:将磺酸型阳离子树脂(如Ambetlyst-15)与强lewis酸相结合制成超强酸化的树脂催化剂,使活性大大提高;如:把磺酸型树脂进行巯基化反应,使部分-SO3H转化为-SH基,可制得活性和选择性更好的合成双酚-A的Cat,法国都已工业化生产。(4)金属/树脂型Cat以树脂的交换基与金属离子进行离子交换,使活性金属在催化剂表面达到高分散状态,由此可制成各种性能优异的氢化、氧化和多功能的金属/树脂型催化剂,应用前景很好。大孔树脂吸附技术在中药提取中的应用1、大孔树脂吸附技术的基本原理:中药提取液——通过大孔树脂——

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论