離子交換CM

⑴ 離子交換層析與疏水層析有何區別

離子交換層析是利用蛋白質在不同PH帶不同種電荷的方法，利用離子交換的方法分離蛋白的。離子交換內的介質一般是樹脂，陽離子交換型的，使用前樹脂先用鹼處理成鈉型，將氨基酸混合液（pH=2-3)上柱，pH=2-3時，氨基酸主要以陽離子形式存在，與樹脂上的鈉離子發生交換而被「掛」在樹脂上，再用洗脫劑洗脫。不同的氨基酸（帶的電荷不同）與樹脂的親和力不同，要將其分離洗脫下來，需要降低它們之間的親和力，方法是逐步提高洗脫劑的pH和鹽濃度，這樣各種氨基酸將以不同的速度被洗脫下來，反之亦然。不同反荷離子與樹脂親和力是不同的，其強弱關系為陽性競爭離子：Ag+〉CS+〉K+〉NH4+〉Na+〉H+〉Li+陰性競爭離子：I->NO3->(PO4)3->CN-〉HSO3-〉Mg2+〉HCO3-〉HCOO-〉CH3COO-〉OH-〉F-如果某種離子溶液洗脫效果不好，可用另一種親和力強的離子代替之，等電點＞7選擇陽離子交換樹脂，等電點＜7選擇陰離子交換樹脂。

⑵ 離子交換膜的性能指標

離子交換膜的性能是多方面的,必須根據膜的電化學性能、化學性能和物理力學性能對膜進行綜合評價分析。一般商品膜常提供以下性能指標。1、交換容量交換容量是離子交換膜的關鍵參數,其單位為mmol/g。一般交換容量高的膜，選擇透過性好，導電能力也強。但是由於活性基團一般具有親水性，因此當活性基團含量高時，膜內水分與溶脹度會隨之增大，從而影響膜的強度。有時也會因膜體結構過於疏鬆，而使膜的選擇性下降。一般膜的交換容量約為2－3mmol/g.2、含水量指膜內與活性基團結合的內在水，經每克干膜所含水的克數表示（%）。的含水量與其交換容量和交聯度有關，如上所說，隨著交換容量提高，含水量增加。交聯度大的膜由於膜結構，含水量也會相應降低。提高膜的含水量，可使膜的導電能力增加，但由於膜的溶脹會合螈選擇性下降，一般膜的含水量約為20%－40%左右。3、導電性（膜電阻）一般用電導率（Ω.cm）或電阻率（Ω.cm）表示，也常用膜面電阻即單位膜面積的電阻（Ω.cm）表示。對電阻的表示因用途而異。一般講，在不影響其他性能的情況下電阻越小越好，以降低電能消耗。膜電阻與膜結構和膜厚度有關，此外還與外界溶液及溫度有關。通常規定25C，於0.1mol/L KCL溶液或0.1mol/L NaCL溶液中測定的膜電導作為比較標准4、選擇透過性反映膜對不同離子的選擇透過能力，用離子遷移數（t）和膜的透過度（p）來表示。膜內離子遷移數即某一種離子在膜內的遷移量與全部離子在膜內的遷移量的比值。或者也可用離子遷移所帶電量之比來表示。對於理想的離子交換膜，反離子的遷移數為1，同名離子的遷移數為0.實際上由於各種因素的影響，反離子在膜內的實際遷移可能達到1。有兩種方法可以得到膜的離子遷移數， 一是膜電位法，將膜在兩種不同濃度的同類電解質中測定其膜電位，再由膜電位計算遷移數。另一種方法是，在外加直流電場下，在電滲析槽中直接測定膜的遷移數。一般要求，實用的離子交換膜透過度大於85%，反離子遷移數大於0.9，並希望在高濃度電解質中仍有良好的選擇透過性。5、機械強度膜的機械強度包括膜的爆破強度和抗拉強度以及抗彎強度和柔韌性能。爆破強度是指膜受到垂直方向的壓力時， 所能承受的最高壓力，採用水壓爆破法測定，以單位面積上所受壓力表示（MPa），它是表明膜的機械強度的重要指標。抗拉強度是指膜受到平等方向的拉力時，所能賓最高拉力，以單位面積上所受接力表示（MPa）。膜的機械強度主要決定地的化學結構、增強材料等。增強的交聯度可提高膜的機械強度，而增設交換容量和含水量會使強度下降。一般使用膜的尖大於0.3MPa。6、膨脹性能（尺寸穩定性）膜有膨脹和收縮應盡量小而且均勻。否則既會帶來組裝的，而且還將造成壓頭損失增大、漏水、漏電和電流率下降等不良現象。7、化學性能指膜的耐酸鹼、耐溶劑、耐氧化、耐輻照、耐溫、耐有機污染等性能

⑶ 離子交換膜怎麼判斷

離子交換膜的實質是陰陽離子的電荷守恆。離子膜的一邊反應消耗陰離子就會從另一邊吸收陰離子使電荷守恆,陽離子也是一樣的道理。陰陽離子交換膜的判斷通過兩極反應式判斷你可以先把兩極反應式寫出來，再判斷。

離子交換膜的性能是多方面的,必須根據膜的電化學性能、化學性能和物理力學性能對膜進行綜合評價分析。

一般商品膜常提供以下性能指標:

1、交換容量交換容量是離子交換膜的關鍵參數,其單位為mmol/g。一般交換容量高的膜，選擇透過性好，導電能力也強。但是由於活性基團一般具有親水性，因此當活性基團含量高時，膜內水分與溶脹度會隨之增大，從而影響膜的強度。有時也會因膜體結構過於疏鬆，而使膜的選擇性下降。一般膜的交換容量約為2－3mmol/g。

2、含水量指膜內與活性基團結合的內在水，經每克干膜所含水的克數表示（%）。含水量與其交換容量和交聯度有關。

3、導電性（膜電阻）一般用電導率（ω-1.cm-1）或電阻率（ω.cm）表示，也常用膜面電阻即單位膜面積的電阻（ω.cm2）表示。

4、選擇透過性反映膜對不同離子的選擇透過能力，用離子遷移數（t）和膜的透過度（p）來表示。膜內離子遷移數即某一種離子在膜內的遷移量與全部離子在膜內的遷移量的比值。或者也可用離子遷移所帶電量之比來表示。對於理想的離子交換膜，反離子的遷移數為1，同名離子的遷移數為0.實際上由於各種因素的影響，反離子在膜內的實際遷移可能達到1。

⑷ 離子交換的水處理中的應用

EDI(Electro-de-ionization)是一種將離子交換技術、離子交換膜技術和離子電遷移技術(電滲析技術)相結合的純水製造技術。該技術利用離子交換能深度脫鹽來克服電滲析極化而脫鹽不徹底,又利用電滲析極化而發生水電離產生H和OH離子實現樹脂自再生來克服樹脂失效後通過化學葯劑再生的缺陷,是20世紀80年代以來逐漸興起的新技術。經過十幾年的發展,EDI技術已經在北美及歐洲占據了相當部分的超純水市場。
EDI裝置包括陰/陽離子交換膜、離子交換樹脂、直流電源等設備。其中陰離子交換膜只允許陰離子透過,不允許陽離子通過,而陽離子交換膜只允許陽離子透過,不允許陰離子通過。離子交換樹脂充夾在陰陽離子交換膜之間形成單個處理單元,並構成淡水室。單元與單元之間用網狀物隔開,形成濃水室。在單元組兩端的直流電源陰陽電極形成電場。來水水流流經淡水室,水中的陰陽離子在電場作用下通過陰陽離子交換膜被清除,進入濃水室。在離子交換膜之間充填的離子交換樹脂大大地提高了離子被清除的速度。同時,水分子在電場作用下產生氫離子和氫氧根離子,這些離子對離子交換樹脂進行連續再生,以使離子交換樹脂保持最佳狀態。EDI裝置將給水分成三股獨立的水流:純水、濃水、和極水。純水(90%-95%)為最終得到水,濃水(5%-10%)可以再循環處理,極水(1%)排放掉。圖2表示了EDI的凈水基本過程。
EDI裝置屬於精處理水系統,一般多與反滲透(RO)配合使用,組成預處理、反滲透、EDI裝置的超純水處理系統,取代了傳統水處理工藝的混合離子交換設備。EDI裝置進水要求為電阻率為0.025-0.5MΩ·cm,反滲透裝置完全可以滿足要求。EDI裝置可生產電阻率高達15MΩ·cm以上的超純水。 EDI裝置不需要化學再生,可連續運行,進而不需要傳統水處理工藝的混合離子交換設備再生所需的酸鹼液,以及再生所排放的廢水。其主要特點如下:
EDI的凈水基本過程
·連續運行,產品水水質穩定
·容易實現全自動控制
·無須用酸鹼再生
·不會因再生而停機
·節省了再生用水及再生污水處理設施
·產水率高(可達95%)
·無須酸鹼儲備和酸鹼稀釋運送設施
·佔地面積小
·使用安全可靠,避免工人接觸酸鹼
·降低運行及維護成本
·設備單元模塊化,可靈活的組合各種流量的凈水設施
·安裝簡單、費用低廉
·設備初投資大 EDI裝置與混床離子交換設備屬於水處理系統中的精處理設備,下面將兩種設備在產水水質、投資量及運行成本方面進行比較,來說明EDI裝置在水處理中應用的優越性。
(1)產品水水質比較
EDI裝置是一個連續凈水過程,因此其產品水水質穩定,電阻率一般為15MΩ·cm,最高可達18MΩ·cm,達到超純水的指標。混床離子交換設施的凈水過程是間斷式的,在剛剛被再生後,其產品水水質較高,而在下次再生之前,其產品水水質較差。
(2)投資量比較
與混床離子交換設施相比EDI裝置投資量要高約20%左右,但從混床需要酸鹼儲存、酸鹼添加和廢水處理設施及後期維護、樹脂更換來看,兩者費用相差在10%左右。隨著技術的提高與批量生產,EDI裝置所需的投資量會大大的降低。另外,EDI裝置設備小巧,所需廠房遠遠小於混床。
(3)運行成本比較
EDI裝置運行費用包括電耗、水耗、葯劑費及設備折舊等費用,省去了酸鹼消耗、再生用水、廢水處理和污水排放等費用。
在電耗方面,EDI裝置約0.5kWh/t水,混床工藝約0.35kWh/t水,電耗的成本在電廠來說是比較經濟的,可以用廠用電的價格核算。
在水耗方面,EDI裝置產水率高,不用再生用水,因此在此方面運行費用低於混床。
至於葯劑費和設備折舊費兩者相差不大。
總的來說,在運行費用中,EDI裝置噸水運行成本在2.4元左右,常規混床噸水運行成本在2.7元左右,高於EDI裝置。因此,EDI裝置多投資的費用在幾年內完全可以回收。 EDI裝置屬於水精處理設備, 具有連續產水、水質高、易控制、佔地少、不需酸鹼、利於環保等優點, 具有廣泛的應用前景。隨著設備改進與技術完善以及針對不同行業進行優化, 初投資費用會大大降低。可以相信在不久的將來會完全取代傳統的水處理工藝中的混合 。
控制氮含量的方法（4種）：生物硝化-反硝化（無機氮延時曝氣氧化成硝酸鹽，再厭氧反硝化轉化成氮氣）；折點氯化（二級出水投加氯，到殘余的全部溶解性氯達到最低點，水中氨氮全部氧化）；選擇性離子交換；氨的氣提（二級出水pH提高到11以上，使銨離子轉化為氨，對出水激烈曝氣，以氣體方式將氨從水中去除，再調節pH到合適值）。每種方法氮的去除率均可超過90%。

⑸ 離子交換法和反滲透技術的應用你了解多少呢

若採用自動控制，則控制點多、閥門要求高，投資很大。同時酸鹼耗量大，再生廢水也多。另外由於樹脂對非極性的大分子沒有去除能力，所以制水過程中可能會出現細菌殖生。反滲法流程簡介：原水經原水泵送到石英砂過濾器降低濁度，在活性炭過器中降低COD，膠體及有機大分子的含量。活性炭出水再送至保安過濾器進行最後的預處理，使原水SDI＜5mg/l，滿足反滲透（RO）主機的進水要求。經保安過濾器後的合格水由高壓泵送至RO主機反滲透進行除鹽處理。反滲透膜截留下的有機物、膠體和鹽無機鹽由濃水側直接排掉，不會給環境造成污染。產品水由膜清水側送出至脫碳塔，除去滲透至清水的二氧化碳氣體。脫氣後的一級除鹽水送至混床進行最後的精除鹽。

⑹ thermo離子交換sax使用方法

Thermo 離子交換色譜柱使用
首先，感謝您選擇性能優越的Thermo色譜柱產品。
為了使您的色譜柱能發揮最大的性能，敬請先閱讀以下說明：
1、適用類型
Thermo離子交換色譜柱包括：BioBasic AX，SCX，Hypersil SAX，Hypersil Gold AX，SAX等。
2、柱體積
色譜柱的柱體積可以通過以下公式估算：
V=0.68 πr2L
V為色譜柱柱體積（mL），r為色譜柱內徑（cm），L為色譜柱長度（cm）。
3、色譜柱柱效測試與保存
離子交換色譜柱出廠時都經過柱效測試，請參考柱效報告。
在條件允許情況下，請對新色譜柱進行柱效測試。
離子交換色譜柱出廠時均保存在乙醇溶液中（如有不同，以柱效報告為准）。
4、溫度
所有硅膠基質色譜柱使用溫度應低於60℃。
5、樣品
最好將樣品溶解在流動相或極性相近的溶劑中。如果使用梯度洗脫，則需要將樣品溶解在初始流動相或極性相近的溶劑中。
樣品溶液不應含有任何顆粒物，最好使用0.5μm或更小粒徑的濾膜過濾。同時建議在色譜系統中使用在線過濾器。
6、流動相
所用溶劑通常為水、乙腈、甲醇等，Thermo的離子交換色譜柱可以100%水為流動相，進行鹽的梯度洗脫。
流動相中含有機相時，請注意降低鹽的濃度，以防止溶劑混合後鹽從流動相中析出。更換流動相時也要注意這一問題，可先用含較高純水的流動相除鹽過渡。
請將流動相的pH值控制在2-8。緩沖鹽濃度在500 mM以下。
所有流動相，最好當日實驗當日配製，並使用2μm濾膜過濾。
7、色譜柱安裝
請小心操作色譜柱。
不要摔、碰色譜柱，這樣會損壞色譜柱床，使色譜柱性能下降。
使用合適的連接管路和接頭，確保色譜柱連接處死體積降到最低（使用不銹鋼接頭時需要尤其注意）。我們建議使用SLIPFREE 接頭，此接頭與Thermo色譜柱以及其他品牌色譜柱均完美匹配。
8、色譜柱平衡
新柱在使用前，請預先用20倍柱體積甲醇/或乙腈沖洗色譜柱，然後以初始流動相（不含鹽）沖洗10倍柱體積。
在進行正式分析之前，請使用至少20倍柱體積的流動相沖洗色譜柱，以使色譜柱達到平衡。
9、色譜柱保護
對於成分復雜的「臟」樣品以及組分未知的樣品，請盡量使用在線濾器或保護柱，如果可能，使用SPE小柱對樣品進行前處理是更好的選擇。上述做法可以有效延長色譜柱使用壽命。
10、色譜柱清洗
常規清洗：
每天完成分析之後，用100% 水沖洗30倍柱體積除鹽，然後用20% 甲醇/或乙腈沖洗20個柱體積，保存在20% 甲醇/或乙腈中。
清洗強保留污染物：
如果發現離子交換色譜柱柱效出現大幅下降，可通過如下方法清洗離子交換色譜柱：首先用高濃度的緩沖鹽溶液清洗（濃度是流動相的5-10倍，但不得超過1M），沖洗30倍柱體積。用100% 水沖洗20倍柱體積以除鹽後，再用100%甲醇/或乙腈清洗30倍柱體積。最後用20%甲醇/或乙腈水溶液（不含鹽）保存。
11、色譜柱保存
用100% 水沖洗30倍柱體積除鹽後，若短期不使用（<1周），用20% 甲醇/或乙腈沖洗20倍柱體積後，保存在20% 甲醇/或乙腈中；若需長期放置（>1周），用50% 甲醇/或乙腈沖洗20倍柱體積後，保存在50% 甲醇/或乙腈中。
注意：如果違反上述規程，可能使色譜柱失去保修。

⑺ 離子交換法處理鍍鉻廢水的要點

1.除鉻陰柱設計數據
1）樹脂飽和族桐孫工作交換容量：大孔型弱鹼性陰樹脂為60-70gCr6+/L;凝膠型強鹼性陰樹脂為40-45gCr6+/L。
2）樹脂層高度應為0.6-1.0m。
3）流速不宜大於20m/h。
4）樹脂飽和工作周期：廢水中Cr6+含量為200-100mg/L時，飽和工作周期宜為36h；廢水中Cr6+含量為100-50mg/L時，飽和工作周期宜為36-48h；廢水中Cr6+含量小於50mg/L時，飽和工作周期由計算確定。
2.除鉻陰柱和除酸陰柱的再生和淋洗
1）再生液濃度：採用大孔型弱鹼陰離子交換樹脂時宜為2.0-3.5mol/L；採用凝膠型弱鹼性陰離子交換樹脂時宜為2.5-3.0mol/L。
2）再生液用量宜為樹脂體積2倍，先用0.5-1.0倍上周期後期的再生洗脫液，再用1.0-1.5倍的兆鏈新配再生液。
3）再生液流速宜為0.6-1.0m/h。
4）淋洗水量：採用大孔型弱鹼陰樹脂時宜為樹脂體積的6-9倍，採用凝膠型弱鹼性陰樹脂時宜為樹脂體積的4-5倍。
5）淋洗終點pH應為8-10。
6）反沖時樹脂層膨脹率宜為50%。
3.酸性陽柱
1）強酸性陽樹脂的工作交換容量可採用60-65g（CaCO3表示）/L；
2）交換終點出水pH值為3.0-3.5；
3）再生和淋洗要求
再生液濃度為1.5-2.0mol/輪沖L；
再生液用量為樹脂體積的2倍；
再生液流速為1.2-4.0m/h；
淋洗水量為樹脂體積的4-5倍；
淋洗終點pH值為2-3；
反沖時樹脂層膨脹率為30%-50%。
4.脫鈉陽柱的再生和淋洗
1）再生液濃度為1.0-1.5mol/L；
2）再生液用量為樹脂體積的2倍；
3）再生液流速為1.2-4.0m/h；
4）淋洗水量為樹脂體積的10倍。
5.鈍化含鉻清洗廢水處理
1）進入酸性陽柱前廢水的pH值宜大於4；
2）酸性陽柱和除酸陰柱的數值用量均為除鉻陰柱樹脂用量的2倍；
3）酸性陽柱的交換終點按出水pH值3.0-3.5和除酸陰柱出水電阻率≤2×104Ω·cm來控制；
4）酸性陽柱的再生液濃度為2-3mol/L。

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