『壹』 離子交換柱的工作原理
離子交換柱的工作原理:
採用離子交換方法,可以把水中呈離子態的陽、陰離子去除。
以氯化鈉(NaCl)代表水中無機鹽類,水質除鹽的基本反應可以用下列方程式表達:
1、陽歲盯培離子交換樹脂:R—H+Na+→R-Na+H+
2、陰離子交換樹脂:R—OH+CL-→R-CL+OH+
陽、陰離子交換樹脂總的反應式即可寫成:
RH+ROH+NaCL—RNa+RCL+H2O
由此可看出,水中的Nacl已分別被樹脂上的H+和OH-所取代,而反應生成物只有H2O,故達到了去除水中鹽的作用。
離子交換柱(ion exchange column)是用來進行離子交換反應的柱狀壓力容器。充填有離子交換樹脂的細長管柱。可由玻璃、不銹鋼、有機玻璃等不被所用的流動相腐蝕的材料製成。離子交換柱(混床)的分類:混床按再生方式分可分為體內再生混床、體外再生混床、陰樹脂外移再生混床三種。
離子交換柱的分類:
混床按再生方式分可分為體內再生混床、體外再生混床、陰樹脂外移再生混床三種。
1、體外再生混床適合則扮小流量、對環保有嚴格要求的企業。但由於體外再生式混床配套設備多,操作復雜,現在已很少使用。
2、體內再生混床和陰樹脂外移再生混床適合大流量,有專門的水處理操作人員及廢水處理的場合。體內再生混床在運行及整個再生過程均在混床內進行,再生時樹脂不移乎唯出設備以外,且陽、陰樹脂同時再生,因此所需附屬設備少,操作簡便。
3、陰樹脂外移再生混床:陰樹脂外移再生式混合床及其配套的陰樹脂再生柱基本構造與小型逆流再生固定床大致相同,陰樹脂再生柱厚度較混合床小,所需的膨脹高度為樹脂層高度的50%~60%,故再生柱可較低,但一般為統一起見做成與混合床相同。
『貳』 樹脂柱是什麼,用來干什麼
離子交換柱主要是利用離子交換樹脂中的離子與原水(液)中的某些離子進行交換而將其除去,使水(液)得到凈化的方法。
1.樹脂的選擇和處理
在化學分析中應用最多的為強酸性陽離子交換樹脂和強鹼性陰離子交換樹脂。使用時應當先過篩以除去太大和太小的顆拉,也可以用水泡脹後用篩在水中選取大小一定的顆粒備用。
一般商品樹脂含有一定雜質,使用前必須進行凈化處理。強鹼性和強酸性陰陽離子交換樹脂,通常用4mol/LHCl溶液浸泡1-2天,以溶解各種雜質,然後用蒸餾水洗滌至中性。如果需要鈉型陽離子交換樹脂,則用NaCl處理氫型陽離子交換樹脂。
2.裝柱
進行離子交換通常在離子交換柱中進行。離子交換柱一般用玻璃製成,裝置交換柱時,先在交換柱的下端鋪上一層玻璃絲,灌入少量水,然後傾入帶水的樹脂,為防止加試液時樹脂被沖起,在柱的上端亦應鋪一層玻璃纖維。交換枝裝好後,再用蒸餾水洗滌,關上活塞,以備使用。應當注意不能使樹脂露出水面,因為樹脂露於空氣中,當加入溶液時,樹脂間隙中會產生氣泡,而使交換不完全。
交換柱也可以用滴定管代替。
3.交換
將試液加到交換柱上,用活塞控制一定的流速進行交換。
4.洗脫
當交換完畢之後,一般用蒸餾水洗去殘存溶液,然後用適當的洗脫液進行洗脫。在洗脫過程中、上層被交換的離子先被洗脫下來,經過下層未被交換的樹脂時,又可以再度被交換。
陽離子交換樹脂常採用HCl溶液作為洗脫液;陰離子交換樹脂常採用NaCl或NaOH溶液作為洗脫液。洗脫之後的樹脂已得到再生,用蒸餾水洗滌干凈即可再次使用。
『叄』 離子交換樹脂柱上柱速度
柱子下端流出液的速度是2倍柱體積每小時。層析柱的下端一般是由旋專塞的,開口大小控屬制流速啊,拿個量筒記下時間,比如5分鍾能流出多少體積,最後換算成每小時多少,比較下速度快慢,多退少補。柱子下端的旋塞不太容易控制流速的話,可以在下面接一個輸液器,就是打點滴那種,很便宜,一看你就知道怎麼用。可以手動上樣,如果懶或者柱子高,可以加個泵,將樣品通過泵打到柱子上端。夠詳細吧。
『肆』 製作混合床離子交換樹脂柱時在操作上要注意哪些問題
在混床樹脂使用的過程中,陽樹脂會釋放出H+離子,而陰樹脂釋放出OH-離子,這兩內種容兩種會結合成為水,陽樹脂失去一些陽離子之後,會呈負電性,而陰樹脂失去陰離子,呈正電性,這兩種樹脂就會相互吸引,導致兩種樹脂成為團狀物,並且不易分離,而且一些碎樹脂末和懸浮物也會增加樹脂的「抱團」作用,這就是樹脂出現「抱團」的原因,樹脂如果被油脂污染也會造成樹脂的「抱團」現象。
應該如何解決?
1.當混床樹脂出現「抱團」的現象時,就會導致樹脂再生時不能很好的分層,所以一般在樹脂分層時,會加入一定量的電解質,比如鹼等物質,陽樹脂就會與陽離子結合成為中性,而陰樹脂則會與陰離子結合,也呈中性,「抱團」的樹脂也會隨之分離,所以一般混床樹脂在分層時都會使用一定的鹼,能夠有效的改善陰、陽樹脂的分層效果。
2.被油脂污染的樹脂,可以使用非離子型表面活性劑為主的鹼性清洗劑進行處理,對樹脂進行清洗,能夠有效的去除樹脂上的油脂。
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『伍』 離子交換柱的工作原理是什麼
離子復交換柱的原理制
採用離子交換方法,可以把水中呈離子態的陽、陰離子去除,以氯化鈉(NaCl)代表水中無機鹽類,水質除鹽的基本反應可以用下列方程式表達:
1、陽離子交換樹脂:R—H+Na+→R-Na+H+
2、陰離子交換樹脂:R—OH+CL-→R-CL+OH+
陽、陰離子交換樹脂總的反應式即可寫成:
RH+ROH+NaCL—RNa+RCL+H2O
由此可看出,水中的Nacl已分別被樹脂上的H+和OH-所取代,而反應生成物只有H2O,故達到了去除水中鹽的作用。
3、混合離子交換柱(混床):混床是裝陽、陰樹脂按一定比例(一般為1:2,以便陽、陰樹脂同時達到交換終點而同時再生)裝入混合柱而成,實際上它組合成了水中的H+和OH-立即生成電離度很小的水分子(H2O),幾乎不存在陽床或陰床交換時產生的逆交換現象,故可以使交換反應進行得十分徹底,因而混合床的出水水質優於陽、陰床串聯組成的復床所能達到的水質,能製取純度相當高的成品水。
『陸』 離子交換實驗中,為什麼陽樹脂柱要放在陰樹脂柱前
陽離子柱提供鈉離子,置換掉水中的多價金屬離子,比如鈣離子,鎂離子等。形成的物質更能溶於水。不會沉澱。可以進入下一級處理。
『柒』 離子交換樹脂的工作原理
離子交換樹脂原理即是離子交換樹把溶液中的鹽分脫離出來的過程:
離子交換樹脂作用環境中的水溶液中,含有的金屬陽離子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基團,在水中易生成H+離子)上的H+進行離子交換,使得溶液中的陽離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的H+交換到水中,(即為陽離子交換樹脂原理)。
水溶液中的陰離子(Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亞胺基(—NH2)等鹼性基團,在水中易生成OH-離子)上的OH-進行交換,水中陰離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的OH-交換到水中,(即為陰離子交換樹脂原理)。而H+與OH-相結合生成水,從而達到脫鹽的目的。
(7)ah離子交換樹脂柱擴展閱讀:
離子交換樹脂使用方法:
1、預選。離子交換樹脂的粒度一般控制在20-35目,有些可達到50目,因此在使用前要先乾燥,粉碎,過篩,通常乾燥時在烘箱中進行,亦可在裝有五氧化二磷、氧化鈣或者濃硫酸的乾燥器中進行,粉碎時不要分得過細,否則影響實驗收率。
2、預處理。強鹼性離子交換樹脂應先用20倍樹脂體積的4%氫氧化鈉水溶液處理,然後用10倍體積的水洗,再用10倍量4%鹽酸處理,最後用蒸餾水洗至中性,然後將氯型轉化成OH型,再轉化成氯型,最後用10倍4%氫氧化鈉水溶液處理。弱鹼性離子交換樹脂處理時只需用10倍量蒸餾水洗即可,不必洗至中性。
3、裝柱。將處理好的樹脂至於燒杯中,加水充分攪拌除掉氣泡,靜置幾分鍾待樹脂大部分沉降後,傾去上層泥狀顆粒;反復操作直至上層液澄清後,即可裝柱。注意要在柱子底部放1cm後的玻璃絲,用玻璃棒將其壓平,將樹脂倒入柱子中,還要注意防止氣泡產生。
4、樹脂交換。將樣品配製成一定濃度的水溶液,以適當流速通過柱子,亦可將樣品溶液反復通過柱子,直到成分交換完全。用顯色法檢驗成分是否交換徹底。
5、樹脂洗脫。注意親和力弱的成分先被洗下來,常用的離子交換樹脂洗脫劑有強酸、強鹼、鹽類、不同pH緩沖溶液、有機溶液等,可選擇梯度洗脫或者單一濃度洗脫。
6、樹脂再生。