クロムとバナジウム含有樹脂の一般理解のための解釈（2）

イオン交換樹脂の構造組成
工業用バナジウムを含む樹脂は,通常,マクロポーラスな強い基礎アニオン交換樹脂であり,その構造は以下の3つの部分で構成される.
ポリマーフレームワーク: スタイレン-ディビニルベンゼン共ポリマーをベースに,メカニカル強度と化学的安定性を提供する大きな孔網構造を有する.
2機能群: フレーム上の四次性アンモニア群,通常はR-N (CH3) 3Clの形式で,強い基礎アニオン交換グループに属し,幅広いpH範囲 (1-14) で活性を維持することができる..
3交換可能なイオン:アニオン交換樹脂は機能的キャリアとして機能する.交換可能な活性基 (Cl−,SO42−,溶液中のバナダートアニオンと逆転可能で等価な交換を受けることができる.これはバナジウムを分離し,濃縮するための核化学的基礎です.

吸収と交換メカニズム
ヴァナジウムを含む溶液では,ヴァナジウムが主に五価ヴァナジウムオキソアニオン (VO3−,HVO42−,V10O286−など) の形で存在する.特定の形は溶液のpH値に依存します溶液が樹脂床を通過すると,樹脂上の四次性アンモニア群は,静電性引き寄せによってバナジウムオキソアニオンを捕獲します.同じ量のSO42− またはOH− を放出しながらこのプロセスは逆転反応であり,反応方程式は単純に次のように表すことができる:

吸収効率は,pH値,温度,流量,初期バナジウム濃度によって大きく影響される.実験ではpH=1.8-2の条件下で0 と 1 の吸着流量樹脂の容量の5倍/時間,バナジウム吸着率は97%を超えることができる.アルカリ範囲 (8.5 一般的なバナジウムを含む樹脂の例として,その化学構造は以下のように簡潔に表すことができる.
フレームワーク: スタイレン-ダイベニルベンゼン共聚物 (マクロポーラス構造)
機能グループ:四次性アモニウムグループ
この構造により,樹脂は以下の特性を持つ:
大孔構造:より大きな特異表面積とより多くの反応部位を提供し,バナジウムイオンの拡散と交換を容易にする.
四次性アモニウムグループ: 強い基礎アニオン交換グループに属し,広範囲のpH範囲 (1 - 14) で優れた交換性能を維持する.
交叉結合コポリマー:樹脂の機械的強度と化学的安定性を保証し,高温に耐える (使用温度が80°Cに達する)