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染料・化成品事業部 イオン交換樹脂グループ

新着情報

2016年09月30日

イオン交換樹脂のイオンに対する選択性について

イオン交換樹脂のイオンに対する選択性は、樹脂の酸性度や塩基性度やイオンのイオン交換樹脂に対する親和性の違いなどによって異なりますが、イオンの選択性の強さの順位は一般的に次のようにいわれています。

 

強酸性陽イオン交換樹脂の陽イオンに対する選択性の順位

Ba2+>Pb2+>Sr2+>Ca2+>Ni2+>Cd2+>Cu2+>Co2+>Zn2+>Mg2+

Tl>Ag>Cs>Rb>K>NH4>Na>H>Li

 

強塩基性陰イオン交換樹脂の陰イオンに対する選択性の順位

SO42->NO>Cl>HCO3>OH

 

強酸性陽イオン交換樹脂における各種のイオンに対する選択係数を表1に、強塩基性陰イオン交換樹脂に対する陰イオンの選択係数を表2に示します。

表1、強酸性陽イオン交換樹脂における各種のイオンに対する選択係数(KB)

対立

イオン

架橋度(DVB%)(KLi) 対立

イオン

架橋度(DVB%)(KLi)
4 8 16 4 8 16
Li 1.00 1.00 1.00 Mg2+ 2.95 3.29 3.51
1.32 1.27 1.47 Zn2+ 3.13 3.47 3.78
Na 1.58 1.98 2.37 Co2+ 3.23 3.74 3.81
NH4 1.90 2.55 3.34 Cu2+ 3.29 3.85 4.46
2.27 2.90 4.50 Cd2+ 3.37 3.88 4.95
Rb 2.46 3.16 4.62 Ni2+ 3.45 3.93 4.06
Cs 2.67 3.25 4.66 Ca2+ 4.15 5.16 7.27
Ag 4.73 8.51 22.90 Sr2+ 4.70 6.51 10.10
Tl 6.71 12.40 28.50 Pb2+ 6.56 9.91 18.00
Ba2+ 7.47 11.50 20.80

 

表2、強塩基性陰イオン交換樹脂(Ⅰ型、Ⅱ型)の選択係数(KOH)

イオン (KOH)
Ⅰ型 Ⅱ型
OH 1.0 1.0
175 17
HSO4 85 15
ClO3 74 12
NO3 65 8
Br 50 6
CN 28 3
HSO3 27 3
BrO3 27 3
NO2 24 3
Cl 22 2.3
HCO3 6.0 1.2
IO3 5.5 0.5
1.6 0.3
2016年08月31日

酸触媒用の強酸性陽イオン交換樹脂のご紹介

1、はじめに

 固体酸触媒用デュオライトは、スルホン酸基を持つ架橋ポリスチレン系のビーズ状強酸性陽イオン交換樹脂(強 カチオン樹脂)です。

 デュオライトは、優れた物理化学強度を有し、有機溶媒に全く溶解しません。また、高濃度(密度)の活性酸基を持っており、化学プロセスにおいて不均一系の固体酸触媒として使用されます。

2、デュオライトシリーズ (酸触媒用の強酸性陽イオン交換樹脂)

グレード SC100 SC500 SC600 C26CH C26TRH C26H/2095

母体構造

官能基

性状 (湿/乾)

含水率 (%)

交換容量 eq/L-wetR

eq/g-dryR

比表面積m2/g-dryR

最高使用温度℃目安

MP型

スルホン酸基

乾燥品

(1.5以下)

4.7以上

45

130

MP型

スルホン酸基

湿体品

51~57

1.9以上

5.2以上

45

130

 MP型

スルホン酸基

湿体品

54~59

1.9以上

5.4以上

35

140

 MP型

スルホン酸基

湿体品

50~57

1.7以上

4.7以上

150

 MP型

スルホン酸基

湿体品

50~57

1.7以上

4.7以上

150

MP型

スルホン酸基

湿体品

51~55

1.8以上

5.0以上

140

特長  SC200の乾燥品非水系反応に好適

(吸湿性大)

 一般的な樹脂よりスルホン酸が多い

耐熱性が高い

寿命が長い

SC500の改良型さらにスルホン酸が多い

耐熱性が高い

寿命が長い

 汎用多目的樹脂

MMA用途

汎用タイプ

 汎用多目的樹脂

MMA用途

大粒子タイプ

MTBEに

優れている

応用反応例  芳香族アルキル化

エステル化

エーテル化

縮合反応

 エーテル化

MTBE、ETBE、

TAME

エステル化

加水分解反応

 エーテル化MTBE、ETBE、

TAME

エステル化

加水分解反応

 エーテル化MTBE、ETBE、

TAME

エステル化

加水分解反応

 エーテル化MTBE、ETBE、

TAME

エステル化

加水分解反応

 エーテル化MTBE、ETBE、

TAME

エステル化

加水分解反応

 

3、イオン交換樹脂を触媒反応に利用した時の利点

①長期間に渡って、繰り返し使用することができる為、経済的である。

②樹脂を充填した塔に原料を通して反応させることができ、生成物との分離が容易である。

③連続反応=連続運転が容易である。

④装置材質の腐食が少なく、低級な材質を使用することができる。

⑤反応選択率の向上が期待できる。

⑥気相反応にも応用できる。

 

2016年07月25日

イオン交換樹脂・吸着樹脂の分離早見表について

イオン交換樹脂・吸着樹脂の分離早見表をご紹介いたします。

 

<分離早見表>

20160711095839as.png

分離度(Resolution:R)は、隣接する2つのピークがどの程度分離しているかを示したものです。

分離度を保持時間とピーク幅で示すと、下記の式で定義されます。

 

R2 - tR1

R= ————————–

( W1+W2 ) × 1/2

 

分離グラフ

2016年06月24日

半導体工業薬品の精製用樹脂「デュオライトC255LFUPH」のご紹介

 イオン交換樹脂グループの新製品をご紹介いたします。

 今回は、半導体工業薬品精製用途に開発された「デュオライトC255LFUPH」です。

1.はじめに

 デュオライトC255LFUPHは、スチレン系のゲル型強酸性陽イオン交換樹脂です。

 この樹脂は、粒径均一性が極めて高く、しかも機械的強度や化学的強度(オスモティックショック強度)も非常に優れています。しかも、高度に洗浄させており、樹脂からの溶出量を極限まで抑制しております。半導体用薬品の精製や各種特殊プロセス液の処理など幅広い用途で使用できます。

2.物理・化学的物性(品質)

   項  目     物    性    実    績
  構    造:  スチレン系ゲル型
  官  能 基:  スルホン酸基(-SO  
  外     観:  褐色、透明、球状  
  販売時の型:  H型  
  総交換容量:  2.0eq/L-Resin 以上 (H型)  2.0-2.1eq/L-Resin 以上 (H型)
  H  型  率:  99.7%以上  100%
  含  水  率:  46~51% (H型)  48~49%  (H型)
     見掛け密度:  約800g/L (H型)  
     中   心    径:  0.65±0.05mm   0.659~0.663mm
    均  一  係  数:  1.1以下  1.1以下
   金属含有率:

(mg/kg-Resin(Dry))

Na

Fe

Cu

Al

 

 

100以下

50以下

50以下

50以下

 

 

ND

10以下

ND

ND

3.用途

・純水製造用等(特に「Packed Bed」や「Stratified Bed」等の装置で使用)

・高度工業薬品の精製や各種特殊プロセス液の処理など

4.備考

 上記の物理・化学的物性(品質)は、保証規格ではありません。また、予告なく改善のために品質変更することがありますのでご注意ください。

2016年05月25日

過酸化水素水の精製用樹脂「デュオジェットA1330J」のご紹介

イオン交換樹脂グループの新製品をご紹介いたします。

今回は、過酸化水素の高度精製用途に開発された「デュオジェットA1330J」です。

1、はじめに

デュオジェットA1330Jは、スチレン系ゲルタイプのⅠ型強塩基性陰イオン交換樹脂です。販売時の型が炭酸イオン型となっており、過酸化水素水の高度精製向けに設計された特殊グレードです。高度に洗浄されているため樹脂からの溶出量は極限まで抑えられ、過酸化水素水を高純度に精製します。

また、粒径均一性が極めて高く、しかも機械的強度や化学的強度(オスモティックショック強度)にも非常に優れています。

2、物理・化学的物性(品質)

  物性 実績
構造: スチレン系ゲル型  
官能基: 4級アンモニウム基 -N+(CH  
外観: 淡黄色、透明、球状  
販売時の型: 炭酸イオン型  
総交換容量: 1.0eq/L-Resin以上 1.0eq/L-Resin以上
CO/HCO率: 95%以上  
含水率: 55-65%  
見掛け密度: 610~680g/L  
調和平均粒子径: 0.54~0.64mm 0.577-0.600mm
均一係数: 1.1以下 1.1以下
金属含有量:

(原料樹脂 OH型)

Na(ppm-dry)

Fe(ppm-dry)

Cu(ppm-dry)

Al(ppm-dry)

<参考値>

 

50ppm以下

80ppm以下

40ppm以下

40ppm以下

 

 

0ppm

15ppm以下

0ppm

0ppm

3、用途

・純水製造用等(特に、「Packed Bed」や「Floating Bed」等の装置で使用)

・工業薬品の精製や各種特殊プロセス液の処理など

4、備考

上記の物理・化学的物性(品質)は、保証規格ではありません。また、予告なく改善のために品質変更することがありますのでご注意ください。

2016年03月22日

【製品紹介】スミキレートMC770

スミキレートMC770は、各種プロセス、排水処理でみられるアルカリ土類金属イオンに対して高い吸着性を示すイミノジ酢酸型キレート樹脂です。その樹脂構造は、化学的膨潤収縮や物理的圧縮に対し非常に安定な設計となっています。

また、スミキレートMC770は、重金属イオンともキレート形成し易く、有用金属の回収や排水処理における有害重金属イオンの除去用としても優れた性能を発揮します。

1、物理化学的物性

樹    脂    母    体 スチレン-ジビニルベンゼン共重合体
構               造 マクロポーラス型
官        能        基 イミノジ酢酸基
外               観 淡黄色不透明、球状
見  掛  け  密  度 720 ~ 800 g/L-R
粒              度 0.3 ~ 1.2 mm (16~50 mesh)
含        水        率 44 ~ 52 %(Na型)
総  交  換  容  量 1.9 eq/L-R (H型)
使 用 温 度 限 界 H型では70℃以下
使用可能pH範囲 1 ~ 14
販  売  時  の  型 Na型(このまま使用すると、処理水はアルカリ性になります。)
耐  薬  品   性 酸・アルカリ・有機溶媒に安定

 

2、注意

上記の物理・化学的物性(品質)は、保証規格ではありません。また、予告なく改善のために品質変更することがありますのでご注意ください。

2016年02月15日

【製品紹介】スミキレートMC250

スミキレートMC250はフェノール系のキレート樹脂で、物理的・化学的に優れた特性を有しており、特殊な貴金属、金属錯体吸着用として用いることができます。

 

1、物理化学的物性

 

樹脂母体 フェノール系
交換基 S系
外観 暗赤褐色不透明球状
真比重 約1.1
有効径 約0.45mm
見掛け密度 約750g/L-R
粒度範囲 0.3~1.7mm
含水率 約68%
体積変化 +約30%(H型⇒Na型)
均一係数 1.8以下
有効pH範囲 0~7

 

 

2、備考

上記の物理・化学的物性(品質)は、保証規格ではありません。また、予告なく改善のために品質変更することがありますのでご注意ください。

 

3、参考

2012.png

2016年01月25日

【技術資料】メッキ工業におけるクローズドシステム

1、はじめに

メッキ工業での水洗水(排水)の再利用については、次の3点の理由により考慮する必要があります。

①環境汚染    :水洗水(排水)をそのまま排出することは出来ません。環境規制に準じた適正な排水処理

を実施する必要があります。

②経済性     :水洗水を再利用することにより、コストが低減します。

③製品の美観の向上:水洗水を純水で処理することにより、不純物(イオン)が減り、製品の美観が向上します。

さらに補給水として水道水を使用している場合、水道水中に含まれる不純物イオンがメッキ浴に混入し不良品率を高める懸念がありますが、イオン交換処理することにより、これらの懸念を排除することが出来ます。

 

2、水洗水の種類と処理方式

・酸性の水洗水

・アルカリ性の水洗水

・クロム酸を含んだ水洗水

・シアン化合物を含んだ水洗水

 

これら4種類の水洗水はイオン交換樹脂(装置)に通液することにより純水として再利用することが出来ます。

この場合は次のような2つの処理方法があります。

A) 4種類の水洗水を混合して一括処理する方式(シアン化水素ガス発生の危険性あり)

ier1

 

この方式は混合槽(水洗水タンク)でpH7を超えるとシアン化水素ガスが発生するリスクがある為、現在では一般的ではありません。

 

B) 水洗水を酸性の水洗水とアルカリ性の水洗水の2種類に分別して、それぞれを個別に処理する方式

① 酸性の水洗水 (塩類+クロム酸を含有する水洗水)

ier2

水洗水 : 強酸性陽イオン交換樹脂+弱塩基性陰イオン交換樹脂の処理水で再使用できます。

クロム酸槽 : クロム酸槽への再利用の場合、ナトリウムイオンを低減することが好ましい為、最後に

強酸性陽イオン交換樹脂に通液することをお勧めします。

② アルカリ性の水洗水 (アルカリ性塩類とシアン化合物を含有する水洗水)

 

ier3

3、イオン交換樹脂の選択性

イオン交換樹脂のイオン吸着性の強度(選択性)は、水溶液に溶解しているイオン類によって異なりますが、溶液中の

イオン類の電気的な性質によって左右されることがあります。そして、しばしば樹脂に吸着しているイオンを脱離するに

際して、再生剤での脱離が困難となる場合があります。

以下、3種類のイオン交換樹脂に関するイオン類の選択性順位を示します。

 

①強酸性陽イオン交換樹脂 H型 (デュオライトC26CH)

《高選択性》

Cr3+ > Al3+ > Pb2+ > Fe3+ > Ca2+ > Ni2+

Cd2+ > Cu2+ > Mg2+ > Ag+ > K+ > NH4+ > Na+ > H+

《低選択性》

 

②強塩基性陰イオン交換樹脂 OH型 (デュオライトA161JCL)

《高選択性》

金属シアン錯塩 > アニオン系界面活性剤 > 金属EDTA錯塩 >

CrO42- > PO43- > シュウ酸 > NO2 > Cl > 酢酸 >

HCO3> F > HSiO3> CN > H2BO3> OH

《低選択性》

※最初の3種(金属シアン錯塩、アニオン系界面活性剤、金属EDTA錯塩)は、

イオン交換樹脂に強固に吸着し、通常再生で脱離することは困難です

 

③弱塩基性陰イオン交換樹脂 フリー型 (デュオライトA378D)

《高選択性》

OH- > Fe(CN)64- > Zn(CN)62- > Cu(CN)43- > Ni(CN)42- >

アニオン系界面活性剤 > CrO42- > SO42- >

NO3- > NO2- > SCN- > Cl- > シュウ酸 > F

《低選択性》

2015年12月18日

【技術資料】イオン交換樹脂による不純物除去

1.無機コロイド、有機物の精製

 MF、UFフィルターを使用し、脱塩、不純物除去を行っても目的の精製まで達しない場合、さらにイオン交換樹脂を使用すると効果的に低濃度まで脱塩、不純物除去が可能です。

ケース①

                          濃縮水

原料 ⇒ 反応 ⇒  MF、UF処理(洗浄・脱塩)  ⇒ イオン交換処理(脱塩) ⇒ 脱水 ⇒ 製品

              ↓ ろ液

             中和 ⇒ 廃水処理

ケース②

                            濃縮水

原料 ⇒ 反応 ⇒ MF、UF処理 (不純物濃縮)    ⇒    廃水処理

              ↓ ろ液

             イオン交換処理(脱塩) ⇒ 析出 ⇒ 製品

 

2.有機、無機、表面メッキなど連続反応槽のイオン調整

反応の進行により酸、アルカリ、もしくは塩が発生し、その成分によりpHが変動したり、反応に悪影響を与える場合、その成分系内から取り除く、または最適なpHを維持できるように系内のイオンバランスを調整する方法としてイオン交換樹脂を使用することができます。

____________.png

 

詳しくは、お問い合わせください。

 

2015年11月27日

【製品紹介】超純水用途・混床用樹脂「デュオライトUP7000」

デュオライトUP7000は、高純度精製超純水製造用として、半導体製造用最終ポリッシャー向けに開発された混床用活性化樹脂です。均一粒径の強酸性陽イオン交換樹脂(カチオン樹脂)および強塩基性陰イオン交換樹脂Ⅰ型(アニオン樹脂)が、高純度に再生され体積で当量混合されており、充填時等の操作において、各樹脂が分離しないように粒子径に重点を置き樹脂物性を最適化しています。また、半導体用最終ポリッシャー向け樹脂であることから、処理水中のイオン種、シリカ、TOC、微粒子などの溶出を極限まで低減しています。

今回、他社品との比較データを掲載し、デュオライトUP7000の優位性を紹介させていただきます。

1、半導体最終ポリッシャー向け混床用樹脂の各基本物性

①強酸性陽イオン交換樹脂

UP7000 他社品
交換容量 eq/L(H+) 2.2 1.8
再生率 % (H+) 100 100
調和平均粒子径 mm 0.55 0.78
均一係数 1.07 1.28

②強塩基性陰イオン交換樹脂(Ⅰ型)

 UP7000 他社品
 交換容量  eq/L(OH-)  1.3  1.0
 再生率  % (OH-)  97  90
 調和平均粒子径  mm  0.61  0.62
 均一係数  1.09  1.06

 

UP7000のカチオン樹脂は、他社の樹脂よりも高交換容量であり、均一な粒子径です。アニオン樹脂も他社品に比べ、高交換容量で高再生率です。

UP7000は高交換容量、高再生率なので、より多くの超純水を低レベルの常時イオンリークで採水が可能です。

③UP7000の外観写真

__________1127.jpg  褐色粒子:カチオン樹脂   白色樹脂:アニオン樹脂

 

UP7000は比重の重いカチオン樹脂の粒子径を小さくし、比重の軽いアニオン樹脂の粒子径を大きくしました。このことによりカチオン樹脂とアニオン樹脂が分離し難くなり、純水をより高純度に精製することが可能となりました。

 

2、半導体最終ポリッシャー向け混床用樹脂の樹脂からの溶出量比較(TOC、微粒子)

初期流出TOC比較

_________.png

 

TOC比較データ (流速 SV=40BV/hr)

BV ΔTOC(ppb C)
UP7000 他社品
0 8 791
20 4.9 112
40 3.5 34
60 2.7 4.5
80 2.1 2.2
120 1.9 2.1
160 1.8 1.9
200 1.7 1.8
240 1.6 1.7

 

 

常時流出微粒子比較

______1202_2.png

 

微粒子データ比較 (流速 SV=40BV/Hr)

微粒子(個/ml)
UP7000 他社品
0 2208 7232
80 18 3778
160 19 1484
320 3 747
400 0 523
560 2 418
720 2 395
800 0 352
880 0 358

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