离子交换树脂的应用概述

1、  水处理

用于水处理的量很大，占离子交换树脂产量的90%以上。工业用水里存在两价的钙、镁离子和三价的铁离子，易使管道及锅炉结垢，除去这些金属离子的过程，称为水的软化。早期水的软化是使用沸石及磺化煤。现在多使用聚苯乙烯二乙烯苯磺酸阳离子交换树脂，它在去除锅炉进料水的阳离子方面，具有稳定、高效率和高交换能力的有点。强碱性季铵阴离子交换树脂是第一个能去除含硅化合物的离子交换树脂，它的发展使得水处理原先普遍使用的蒸馏法迅速为离子交换树脂所取代。

在阴阳离子交换树脂发展成功后，在单一离子交换塔内同时使用阴、阳离子交换树脂的研究，获致混床式处理方法的出现。这个特殊的处理方法可以完全去除水中存在的离子。采用混床技术，不仅可以大幅度提高纯水的品质，同时锅炉进水量也大大提高，而且是应用在冷凝水回收的最佳处理放法。因此，可以说没有离子交换树脂的出现，则今天发电成本将提高好几倍。目前，离子交换树脂的最大消耗量是用在发电厂的纯水处理上，其次是原子能、半导体、电子工业等。使用离子交换树脂可制得超纯水，可以大幅度提高微小晶片的收率。

2、  食品工业

离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业。例如，高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后，再经水解反应，生产葡萄糖和果糖，而后再经离子交换处理，可以生产高果糖浆。在葡萄糖转化成果糖的过程中，离子交换树脂可以成功地使转化糖溶液完全去离子化。另外，在转化反应的下一个步骤中，需要加入某些离子物质，因而再一次需要去离子反应过程。为提高果糖甜度可用离子交换树脂将转化糖层析分离，降果糖予以浓缩。离子交换树脂应用在高果糖浆生产的消耗量仅次于水处理行业。

3、  制药工程

离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。链霉素的开发成功即是突出的例子。羧酸型阳离子交换树脂不仅可从高浓度发酵液中吸附链霉素，同时可以去除杂质。因此可以说，离子交换树脂对高纯度抗菌素的大量生产是有很大贡献的。同时这类树脂在生物医学工程中也得到了越来越多的应用。

4、  合成化学和石油化学工业

在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、醇醛缩合、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱，同样可进行上述反应，且优点更多。如树脂可反复使用，产品容易分离，反应器不会被腐蚀，不污染环境，反应容易控制等。

大孔网状结构的强酸性阳离子交换树脂可应用于石油化学工业中非水溶液体系催化剂。例如甲基叔丁基醚（MTBE）的制备，是以大孔强酸性离子交换树脂作为催化剂，由异丁烯和甲醇反应而成，它是一种非常有效的汽油抗震剂，用来代替原先加在汽油中的抗震剂——四乙基铅，后者在汽油燃烧后会释放出有毒的铅华物，对环境造成严重污染，而MTBE解决了这个污染问题。

5、  环境保护

离子交换树脂已应用在许多非常受关注的环境保护问题上，目前，许多水溶液或非水溶液中含有的有毒离子或非离子物质已可用树脂进行回收使用。如去除电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质，除去废水中的苯酚及其衍生物以及农药废水的处理等。

6、  湿法冶金及其他

离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。

离子交换树脂已广泛应用于水中痕量离子的富集和分析，以及生化物质的分离、分析等。配体交换树脂作为层析固定相，用于外消旋物的拆分。高效离子交换色谱，由于采用小颗粒离子交换树脂（一般为5-10微米）作为固定相，在高压系统中可使离子交换分离达到高效、高速和连续测定的目的。例如经典法分离稀土元素需要几十到一百小时，而采用高效离子交换色谱分离，只要30-60分钟。