离子交换材料

前言

本书中涉及的符号

1 绪论

1.1离子交换材料发展简史

1.2离子交换剂的应用

1.3本书结构

2 离子交换剂的结构和主要性能

2.1液相中的离子交换反应

2.2离子交换剂

2.3离子交换聚合物的结构

2.4官能团

2.5无机离子交换剂

2.6离子交换容量

2.7物理结构

2.8离子交换树脂的性能小结

3 离子交换体系的特殊相互作用

3.1螯合型离子交换剂

3.2印迹聚合物

3.3配位交换剂

3.4配位交换剂的手性识别作用

3.5两性交换剂

4 与有机和生化物质的相互作用

4.1筛分效应

4.2离子再生效应

4.3被吸附有机物的功能基位置

4.4配位、氢键和范德华力作用

4.5反离子的缔合

4.6疏水作用和复杂的水合效应

5 氧化还原交换剂

5.1电子交换剂

5.2氧化还原树脂

5.3氧化还原材料的性能

5.4氧化还原交换剂的应用

6 萃淋树脂

6.1填充方法

6.2材料的特性

6.3材料的均衡填充

6.4材料的稳定性

6.5与其它分离方法的比较

7 与水和水溶液的作用

7.1早期的离子交换模型

7.2溶胀的驱动力

7.3溶胀的影响因素

7.4内部水的多相模型

7.5水的吸附等温线

7.6溶胀的定量处理

7.7 Donnan F衡

8 离子交换过程的物理化学描述

8.1离子交换反应的化学表征

8.2当量因子

8.3离子交换等温线

8.4选择性特征

8.5离子交换的热力学表征

8.6影响选择性的现象

9 现代物理化学模型

9.1 Gibbs-Donnan模型

9.2 H6gfeldt的三参数模型

9.3 Soldatov模型

9.4表面络合模型

10 离子交换动力学

10.1离子交换动力学机理

10.2速率决定步骤

10.3离子交换动力学的定量处理

10.4动力学模型举例

10.5提高交换速率的方法

11 柱式操作

11.1柱上离子交换

11.2穿透曲线和柱效

11.3吸着前沿

11.4柱内流体力学效应

11.5柱过程的定量处理

12 离子交换纯化和分离

12.1洗脱和再生

12.2离子交换分离的循环过程

12.3离子化杂质的去除

12.4离子的提取

12.5多步去离子工艺

12.6混合床去离子工艺

13 离子交换剂在分析中的应用

13.1离子交换色谱填料

13.2用于传感器

13.3样品的预处理

13.4离子在溶液中的形态

14 离子交换工艺流程

14.1多柱工艺

14.2流动床和扩散床

14.3移动床

14.4串联柱

15 双温分离法

15.1参数洗脱

15.2 Sirothem工艺

15.3参数泵分离原理

15.4柱中的参数泵分离

15.5连续（开放式）参数泵分离

15.6震荡波分离

15.7双温分离示意图

16 对气体和烟雾的处理

16.1气相中的离子交换反应

16.2气体的化学吸附

16.3离子交换剂相中的络合作用

16.4氧化还原材料在气体处理中的应用

16.5压力和温度可逆过程

16.6离子交换法处理气体的一般工艺

17 用离子交换材料进行电分离

17.1离子交换剂中的电流

17.2离子交换膜

17.3离子跨过交换膜的电荷迁移

17.4电一膜分离技术的应用

17.5一价离子选择渗透膜

17.6电渗析法纯化有机物质

17.7双极性膜

17.8填充床中的电化学过程

17.9填充室中的电渗析

18 其它

18.1离子交换剂的合成

18.2离子交换材料的催化作用

18.3离子交换剂的失活

19 离子交换技术中的非化学问题

19.1工艺设计方法

19.2经济因素

19.3环境因素

附录I 实验室实用方法

AI.1离子交换树脂的储存

AI.2离子交换树脂的溶胀

AI.3条件控制

AI.4阴离子交换剂中羟基存在形态的控制

AI.5含水量

AI.6树脂颗粒的机械稳定性

AI.7离子交换树脂的密度和孔径

AI.8水蒸气吸附等温线

AI.9离子交换柱

AI.10柱实验

AI.11强离子交换树脂的交换容量

AI.12阴离子树脂交换容量：强碱与弱碱基的分别测定

AI.13离子交换剂的滴定

附录II 定义

参考文献

索引

《离子交换材料：性能与应用（导读版）》作者大量引用了Helfferich于1962年出版的《离子交换》书中的内容，并结合了离子交换材料在现如今的广泛应用，既阐述了离子交换材料的经典的和现代的概念，又介绍了离子交换过程中的离子交换平衡和离子交换动力学、柱过程与数学表达，以期揭示离子交换过程的基本规律，从而指导工艺设计与操作。作者重点介绍了离子交换材料的应用方法，列举了如何针对不同的实际问题选择不同的离子交换材料和不同的操作方法及工艺，包括设备的选择，以引文的形式，介绍了大量的离子交换材料在制药、食品加工、生化制品纯化、湿法冶金、化学分离分析、生物技术等诸多领域的应用。F.Helfferich开创了近代离子交换过程基础理论研究的先河。《离子交换材料：性能与应用（导读版）》所涉及的领域广泛，内容新颖，以开收的思维方式，既概括了已知的概念，又指出了科学知识上的欠缺。《离子交换材料：性能与应用（导读版）》尤其适合于从事离子交换生产研发的专家和从事相关科研的学生，这些读者每天都要与离子交换材料打交道却缺乏相关的工作经验，并且很难借助基础的科学刊物掌握这些知识。书末附有离子交换材料的实验室实用方法和常用符号，对于实验室操作人员十分便利。