イオン交換樹脂の上手な選定と活用による分離・精製プロセスのスキルアップ

水処理だけでなく、機能性食品・飲料の分離精製プロセス、高純度薬品や電子材料の高品質化、金属の回収精製、触媒としての活用などイオン交換樹脂は幅広いプロセスに応用されており、品質向上、プロセスの効率化に貢献しています。上手な活用のために必要な基礎知識と、イオン交換樹脂の選定から実験・実用化までの実践知識を、多彩な応用例を交えながらに分かりやすく解説する。

1. イオン交換樹脂における吸着・分離のメカニズム
   1. イオン交換体の用途と分類
   2. イオン交換のメカニズム
      1. イオン交換反応
      2. イオン交換選択性
      3. イオン交換速度
2. イオン交換樹脂の性質
   1. イオン交換樹脂の構造
      1. 化学的構造 (官能基・高分子母体)
      2. 物理的構造 (細孔構造)
      3. 架橋度と性質
   2. イオン交換樹脂の種類と特徴
      1. 陽イオン交換樹脂
      2. 陰イオン交換樹脂
      3. キレート樹脂
      4. 合成吸着剤
      5. 触媒用イオン交換樹脂
   3. イオン交換樹脂の反応と性質
      1. 物理的性質
         • 水分保有能力
         • 耐熱性
         • 物理的強度
         • 膨潤収縮
      2. 化学的性質
         • イオン交換反応
         • 選択性
         • 再生
3. イオン交換樹脂の取り扱いと操作
   1. イオン交換樹脂の実験方法と基本操作
      1. 原液の適用範囲
      2. イオン交換樹脂の選定方法
      3. 実験方法と解析
         • 処理液質
         • 実用的交換容量
         • 再生実験
      4. スケールアップ
   2. イオン交換樹脂の取り扱い方
      1. イオン交換樹脂の性能低下
         • 熱分解
         • 化学的分解
         • 有機物による汚染
         • 破砕
      2. 性能劣化の管理と対策
      3. イオン交換樹脂の再生方法と再生剤
         • 再生方法と水質の関係
         • 経済的再生方法
4. イオン交換樹脂の利用・応用のポイント
   1. 水処理への利用
      1. 用水処理
         • 純水/超純水
      2. 環境対策
         • 排水処理
         • 回収
         • リサイクル 有害物質の除去
      3. 飲料水処理、浄水器
         • 飲料水中の硝酸イオン
         • ホウ素
         • 塩素酸の除去
         • 浄水器・軟水器用イオン交換樹脂
   2. 化学プロセスへの利用
      1. 電子材料の精製
         • 微量金属除去
         • 触媒除去
         • 溶媒・薬品の高純度化
         • リサイクル
      2. 金属の回収・精製への応用
         • 金属回収
         • 金属の精製
         • メッキ浴の回生
      3. 新エネルギー分野への応用
         • バイオディーゼル
         • 燃料電池
      4. 触媒としての利用
         • 固体触媒としての利点と用途例
   3. 医薬・食品産業への利用
      1. 食品工業への応用
         • 機能性食品の分離精製
         • 糖類の精製
         • アミノ酸の精製
         • 食品の風味改善 (酒類・果汁など)
      2. 医薬の精製分離
         • 合成吸着剤を用いた分離精製
• 質疑応答・名刺交換