Chelatharz und Adsorptionsharz: Prinzipien, Anwendungen und Unterschiede

Die Harzadsorptionstechnologie spielt eine wichtige Rolle in Bereichen wie Umweltschutz, Wasseraufbereitung, Kontrolle organischer Abgase (VOCs) und Hydrometallurgie. Unter ihnen sind Chelat- und Adsorptionsharze zwei gängige Arten von Polymerfunktionsmaterialien, es gibt jedoch erhebliche Unterschiede in ihren Strukturen, Wirkungsmechanismen und Anwendungsszenarien.

Chelatharz

Chelatharz ist ein funktionalisiertes Polymermaterial, dessen Oberfläche oder Inneres Koordinationsgruppen (wie Aminogruppen, Carboxylgruppen, Thiolgruppen usw.) enthält, die stabile Chelate mit spezifischen Metallionen bilden können. Es adsorbiert Zielionen selektiv durch chemische Bindung und eignet sich für hochselektive Metallabtrennung und -rückgewinnung.

Typische funktionelle Gruppen:

Iminodiessigsäure (IDA)

Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA)

· Thioharnstoffgruppe

· 8-Hydroxychinolingruppe

· Meglumin

· Amoxim

Adsorptionsharz

Adsorptionsharz ist eine Art von physikalischem Adsorptionsmaterial, das sich durch eine hohe spezifische Oberfläche und eine gut entwickelte Porenstruktur auszeichnet. Es adsorbiert organische Substanzen (wie Pigmente, Antibiotika, Naturprodukte usw.) mittels Van-der-Waals-Kräften, Wasserstoffbrückenbindungen oder π-π-Wechselwirkungen. Sein Adsorptionsprozess basiert hauptsächlich auf physikalischer Wirkung und beinhaltet in der Regel keine chemischen Reaktionen.

Typische Klassifizierung

·Unpolare Harze (wie Styrol-Divinylbenzol-Copolymer)

· Schwach polares Harz

·Polare Harze (mit Hydroxylgruppen, Amidgruppen usw.)

Die Anwendung von Chelatharz

Behandlung von Schwermetallabwässern: Selektive Adsorption von Cu²⁺, Pb²⁺, Ni²⁺ usw. in galvanischen Abwässern.

Rückgewinnung von Edelmetallen: Anreicherung von Gold, Platin, Palladium usw. aus Elektronikschrott und Bergbau.

Nuklearindustrie: Abtrennung radioaktiver Elemente wie Uran und Thorium.

Die Anwendung von Adsorptionsharz

Pharmaindustrie: Extraktion von Wirkstoffen der traditionellen chinesischen Medizin (wie Ginkgo-Biloba-Flavonoide, Ginsenoside).

Im Bereich Umweltschutz: Es wird hauptsächlich zur Abwasserbehandlung in Industrien wie Petrochemie, Kohlechemie, Feinchemie (Farbstoffe, Pestizide, Pharmazeutika), Galvanik und Elektronik eingesetzt.

Zusammenfassung

Obwohl Chelat- und Adsorptionsharze beide zu den Funktionsharzen gehören, unterscheiden sich ihre Prinzipien und Anwendungen erheblich. Das Verständnis ihrer Unterschiede ist hilfreich für die Optimierung von Prozessen und die Verbesserung der Effizienz in Bereichen wie Abwasserbehandlung, Rohstoffrückgewinnung und Pharmazie. In Zukunft wird mit dem Fortschritt der Materialwissenschaften die Leistung dieser beiden Harztypen weiter ausgebaut und mehr Möglichkeiten für die industrielle Trennung geschaffen.