Le chrome et l'interprétation de la résine contenant du vanadium pour la compréhension du grand public (2)

La composition structurelle des résines d'échange d'ions
Les résines industrielles contenant du vanadium sont généralement des résines d'échange d'anions de base macropores fortes, et leur structure se compose de trois parties:
Cadre polymère: basé sur le copolymère styrène-divinylbenzène, il possède une grande structure de réseau poreux, fournissant une résistance mécanique et une stabilité chimique.
2. groupes fonctionnels: les groupes quaternaires d'ammonium sur le cadre, généralement sous forme de R-N ((CH3) 3Cl,appartiennent à des groupes d'échange d'anions de base forts et peuvent maintenir leur activité dans une large plage de pH (1-14).
3Les ions échangeables: la résine échangeuse d'anions sert de support fonctionnel.L'oxyde de carbone (OH−) lié au cadre polymère de la résine peut subir un échange réversible et équivalent avec les anions vanadate dans la solution.C'est la base chimique de base pour la séparation et l'enrichissement du vanadium.

Mécanisme d'adsorption et d'échange
Dans les solutions contenant du vanadium, le vanadium est principalement présent sous forme d'oxoanions de vanadium pentavalents (tels que VO3−, HVO42−, V10O286−, etc.),et la forme spécifique dépend de la valeur du pH de la solutionLorsque la solution traverse le lit de résine, les groupes quaternaires d'ammonium sur la résine capturent les oxoanions de vanadium par attraction électrostatique.tout en libérant une quantité égale de SO42− ou OH−Ce processus est une réaction réversible et l'équation de réaction peut être simplement exprimée comme suit:

L'efficacité d'adsorption est fortement influencée par la valeur du pH, la température, le débit et la concentration initiale de vanadium.0 et un débit d'adsorption de 1.5 fois le volume de résine par heure, le taux d'adsorption du vanadium peut dépasser 97%; dans la plage alcaline (8,5 < pH < 10),L'adsorption sélective peut également être obtenue dans les 30 à 60 minutes suivant la réaction..
À titre d'exemple de résines communes contenant du vanadium, leur structure chimique peut être brièvement représentée comme suit:
Cadre: copolymère styrène-divénylbenzène (structure macroporeuse)
Groupe fonctionnel: groupe d'ammonium quaternaire
Cette structure confère à la résine les caractéristiques suivantes:
Structure des pores: offre une surface spécifique plus grande et plus de sites de réaction, facilitant la diffusion et l'échange d'ions vanadium.
Groupe d'ammonium quaternaire: Il appartient à un groupe d'échange d'anions de base fort et maintient d'excellentes performances d'échange dans une large plage de pH (1 à 14).
Copolymère croisé: assure la résistance mécanique et la stabilité chimique de la résine et peut résister à des températures élevées (la température d'utilisation peut atteindre 80 °C)