(1) Сильна кислотна катіонна смола
Цей тип смоли містить велику кількість сильнокислотних груп, таких як сульфокислота SO3H, яка може легко дисоціювати H+ у розчині, таким чином демонструючи сильну кислотність. Після дисоціації смоли негативно заряджені групи, що містяться в тілі, такі як SO3-, можуть адсорбувати інші катіони у зв’язаному розчині. Ці дві реакції викликають обмін H+ у смолі з катіонами в розчині. Сильнокислі смоли мають сильну здатність до дисоціації та можуть піддаватися іонному обміну як у кислих, так і в лужних розчинах.
Після певного періоду використання смола повинна пройти регенераційну обробку, яка передбачає використання хімічних речовин для звернення реакції іонообміну та відновлення функціональних груп смоли до їх початкового стану для повторного використання. Катіонна смола, згадана вище, регенерується за допомогою сильних кислот. У цей час смола вивільняє адсорбовані катіони, які потім об’єднуються з H+ для відновлення свого початкового складу.
(2) Слабокисла катіонна смола
Цей тип смоли містить слабокислі групи, такі як карбоксильна COOH, які можуть дисоціювати H+ у воді та ставати кислими. Решта негативно заряджених груп після дисоціації смоли, таких як R-COO - (де R є вуглеводневою групою), можуть адсорбуватися та зв'язуватися з іншими катіонами в розчині, що призводить до катіонного обміну. Цей тип смоли має слабку кислотність і здатність до дисоціації, що ускладнює дисоціацію та обмін іонами при низькому pH. Він може працювати лише в лужних, нейтральних або злегка кислих розчинах (таких як pH 5-14). Цей тип смоли також регенерується за допомогою кислоти (яку легше регенерувати, ніж сильнокислі смоли).
(3) Сильна лужна аніонна смола
Цей тип смоли містить сильні лужні групи, такі як четвертинний амін - NR3OH (R - вуглеводнева група), який може дисоціювати OH - у воді та демонструвати сильну лужність. Позитивно заряджені групи цієї смоли можуть адсорбуватися та зв’язуватися з аніонами в розчині, що призводить до аніонного обміну.
Ця смола має сильну дисоціацію і може нормально функціонувати при різних рівнях pH. Він регенерується за допомогою сильних основ, таких як NaOH.
(4) Слаболужна аніонна смола
Цей тип смоли містить слабкі лужні групи, такі як первинний аміно (також відомий як первинний аміно) - NH2, вторинний аміно (вторинний аміно) - NHR або третинний аміно (третинний аміно) - NR2, які можуть дисоціювати OH - у воді та виявляють слабку лужність. Позитивно заряджені групи цієї смоли можуть адсорбуватися та зв’язуватися з аніонами в розчині, що призводить до аніонного обміну. У більшості випадків ця смола адсорбує всі інші молекули кислоти в розчині. Він може працювати лише в нейтральних або кислих умовах (таких як pH 1-9). Його можна регенерувати за допомогою Na2CO3 і NH4OH.
(5) Трансформація іонних смол
Вище наведено чотири основні типи смол. У практичному застосуванні ці смоли часто перетворюються в інші іонні форми для роботи для задоволення різних потреб. Наприклад, сильні кислотні катіонні смоли часто перетворюють на смоли натрієвого типу для повторного використання шляхом взаємодії з NaCl. Під час роботи смола натрієвого типу вивільняє Na+ і обмінює та адсорбує катіони, такі як Ca2+і Mg2+, у розчині, щоб видалити ці іони. Під час реакції не виділяється Н+, що може уникнути зниження рН розчину та пов’язаних із цим побічних ефектів (таких як перетворення сахарози та корозія обладнання). Після роботи в натрієвій формі цю смолу можна регенерувати солоною водою (без необхідності сильних кислот). Наприклад, аніонну смолу можна перетворити на хлорну для повторного використання, вивільняючи Cl під час роботи та адсорбуючи та обмінюючи інші аніони. Для його регенерації потрібен лише розчин солоної води. Для роботи смоли хлорного типу також можна перетворити на гідрокарбонатні (HCO3-). Після перетворення на натрієві та хлорні кислотні та сильні лужні смоли більше не мають сильної кислотності та лужності, але вони все ще мають інші типові властивості цих смол, такі як сильна дисоціація та широкий робочий діапазон pH.
