イオン交換樹脂の基礎知識と利用・応用のポイント

イオン交換樹脂の基本知識と水処理の他、食品・電子材料の精製や触媒としての利用など、多彩な応用例を紹介すると共に、目的にあったイオン交換樹脂の選定から実験方法、実用化までの手順を分かりやすく解説致します。また、実験や実運用で陥りやすいトラブルの対応や最新の情報など、分離精製プロセスの構築・改善に役立つ情報を提供します。

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
   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
         • 交換容量
         • 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
      2. 性能劣化の管理と対策
      3. イオン交換樹脂の再生方法
         • 再生方法と水質の関係
         • 経済的再生方法
      4. 電気再生式イオン交換装置
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. エネルギー関連
         • リチウムイオン二次電池
         • 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
      5. モノリス状イオン交換樹脂
         • 微量不純物除去
         • フロー合成用触媒
   3. 医薬・食品産業への利用
      1. 分離剤の選定と精製方法 (脱色、脱塩、吸着溶離、クロマト分離)
         • 機能性食品の分離精製、糖類の精製、アミノ酸の精製
         • 有害物質の除去
           • 重金属
           • ホルムアルデヒドなど
         • 食品の風味改善
           • 酒類
           • 果汁など
      2. 医薬産業への利用
         • 抗生物質精製
         • ペプチド精製
         • 核酸精製