阴离子交换树脂吸附柠檬酸中的硫酸根离子.docx

Vol.42No.6Jun.2013第42卷第6期2013年6月应用化

Vol.42No.6Jun.2013

第42卷第6期

2013年6月

AppliedChemicalIndustry

阴离子交换树脂吸附柠檬酸中的硫酸根离子

张军伟，王弦，刘志维

(江南大学化学与材料工程学院，江苏无锡214122)

摘要：采用动态法研究阴离子交换树脂吸附柠檬酸(CA)中硫酸根离子，通过分析溶液相和树脂相中柠檬酸与so2-的变化趋势，确立了阴离子离交树脂上柠檬酸与硫酸根离子的交换机理。研究表明，强碱性阴离子交换树脂中吸附的CA“不能被柠檬酸液中S02-置换出；反之，弱碱性离子交换树脂所吸附的CA-可被柠檬酸液中SO2~置换出，且功能基团为树脂吸附柠檬酸液中硫酸根离子的重要因素。

关键词：阴离子交换树脂；柠檬酸；硫酸根离子；吸附机理

中图分类号：TQ921.1文献标识码：A文章编号：1671-3206(2013)06-1043-04

Adsorptionofsulfateionfromcitricacidsolutionwithanionexchangeresin

ZHANGJun-wei,WANGXian,LIUZhi-wei

(SchoolofChemicalandMaterialEngineering,JiangnanUniversity,Wuxi214122,China)

Abstract:Usingthedynamicmethodtostudytheanionexchangeresinanditspropertyforadsorptionofsulfateionfromcitricacid(CA)solutionbythedynamicionexchangemethod,andtheanionexchangemechanismbetweenCAandsulfateionwasdeterminedbyanalyzingtheconcentrationtrendsofCAandsulfateioninsolutionandresin.ResearchindicatedthatthecitricanioncouldntbereplacedbySO2-inCAsolutionforstrong-baseanionexchangeresin,whereasSO2-couldreplacecitricanionforweak-baseanionexchangeresin,andthefunctionalgroupofresinplayedasignificantroleinadsorptionofSO2-formCAsolution.

Keywords:anionexchangeresin;citricacid;sulfateion;absorptionmechanism

柠檬酸(CA)是重要的化学、医药、食品工业原料，在食品和饮料中广泛用作改善口感和风味的酸味剂。目前，生产柠檬酸主要依靠发酵法，经色谱法或钙盐法提纯，获得柠檬酸溶液。但是，现有技术生产的柠檬酸中含有SO2-、Cl-等阴离子，且此类无机酸根离子影响到了柠檬酸品质[1-2]。另外，溶液中无机酸根易腐蚀设备。脱除溶液中离子的主要方法有溶剂萃取法(3)、膜分离法[4和离子交换树脂法[5-6],但溶剂萃取法影响柠檬酸食用价值，膜分离法无法选择性分离柠檬酸中的无机酸，离子交换树脂法适合分离柠檬酸溶液中无机酸。

樊文澄等7]研制了吸附容量大和柠檬酸损失量小的专用离子交换树脂。李代华等从再生次数研究了弱碱性离交树脂D345[8]和F1[?树脂的使用寿命。江邦和等101在柠檬酸体系中硫酸根和氯离子

的脱除研究中，探索了骨架结构与树脂机械强度的关系。但是，已报道的文献均未涉及到柠檬酸液中树脂上有机酸与无机酸的交换机理，且离子交换反应为可逆的平衡反应，动态交换法研究离子交换特点更具实际价值，目前尚无此方面的报道。因此，本文基于动态交换法，研究了柠檬酸和H?SO?共同吸附时，溶液相和树脂相中2种离子的变化趋势，并对离子交换树脂功能基团与吸附机理的关系作了探讨，为离子交换法分离柠檬酸液中硫酸提供有益参考。

1实验部分

1.1试剂