Resine di scambio acidico debole

Two bowl of weak acid cation exchange resins on the table.
Introduzione

Resine di scambio acido debole (WAC) Sono una classe di Resine a scambio ionico .

Il gruppo funzionale delle resine a scambio di cationici acidi deboli (WAC) è tipicamente il gruppo carbossilico (–COOH). In condizioni acide, questo gruppo rimane non dissociato come –COOH; In condizioni alcaline, il gruppo carbossilico perde un protone (H⁺) e diventa uno ione carbossilato (RCOO–), che è il suo stato di scambio ionico.

Simile a Forte acido Cation (SAC) resine di scambio, Le resine WAC scambiano i cationi con ioni idrogeno, portando a un lieve aumento dell'acidità all'interno della soluzione trattata. Queste resine sono in grado di scambiare con basi come idrossido di sodio (NaOH) e sali acidi deboli come il bicarbonato di sodio (NaHCO₃).

Classificazione

Le resine WAC sono tipicamente classificate in due categorie in base alla struttura: tipo gel e tipo macroporoso:

  • Nelle resine di tipo gel, le perle sono costituite da una struttura gel uniforme, caratterizzata da un'elevata capacità di scambio ionico, eccellente efficienza chimica, robusta stabilità meccanica e un aspetto traslucido, pseudocristallino.
  • Al contrario, le resine macroporose, pur offrendo una capacità di scambio ionico leggermente inferiore, si distinguono per una distribuzione delle dimensioni dei pori bimodali, una maggiore resistenza meccanica, una resistenza superiore agli ambienti ossidativi e temperature elevate e una struttura porosa opaca.
Modelli classici
Applicazioni

Forniamo resine di scambio WAC per varie applicazioni, tra cui la dealkalizzazione dell'acqua, il recupero dei metalli di transizione e la purificazione di antibiotici e aminoacidi, tra gli altri.

  • Le resine cationiche acide deboli sono ampiamente utilizzate in applicazioni come la demineralizzazione e la dealkalizzazione. La loro forte affinità per i cationi bivalenti li rende particolarmente efficaci nel rimuovere gli ioni di durezza legati all'alcalinità.
  • Inoltre, le resine WAC mostrano una resistenza relativamente elevata all'ossidazione e offrono una durata meccanica, rendendole adatte per l'uso in flussi contenenti agenti ossidanti come il perossido di idrogeno e il cloro.
Come sono preparati?

Le resine WAC con gruppi carbossilici (–COOH) vengono preparate attraverso la copolimerizzazione di acido acrilico o metacrilico con divinilbenzene (DVB). L'acido minodiacetico, che viene preparato utilizzando una matrice di polistirene/divinilbenzene clorometilato (DVB), è uno dei gruppi funzionali comuni nelle resine WAC. La struttura dell'acido iminodiacetico contiene due gruppi carbossilici (–COOH) e un gruppo amminico (–NH), dandogli una debole acidità. In condizioni di pH appropriate, i gruppi carbossilici possono dissociarsi in ioni carbossilato (RCOO–), consentendo loro di scambiare cationi in soluzione. Inoltre, il gruppo amminico fornisce siti reattivi extra, migliorando la capacità di scambio ionico della resina.

Il grado di dissociazione dei gruppi funzionali è simile a quello dell'acido acetico, il che significa che la capacità di scambio ionico delle resine WAC diminuisce rapidamente al diminuire del pH. Sebbene le resine WAC abbiano una gamma limitata di applicazioni, sono più facili da rigenerare rispetto alle resine SAC.

The mascot wearing earphone and two piles of resins.
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