磺酸基陽離子交換柱保護

1. 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。

2. 磺酸基陽離子交換柱的磺酸基陽離子交換柱產品

Venusil SCX HPLC Columns強陽離子交換柱
粒徑5um 孔徑300A 比表面積50m2/g
強陽離子交換柱：以超純硅膠為基質，表面鍵合有芳內香族磺酸基團。容300A，5um；比表面積50m2/g。可用於分離鹼性、水溶性化合物和生物分子。中國葯典2005版中，鹽酸二甲雙胍的有關物質測定方法即使用磺酸基陽離子交換（SCX）色譜柱。
Venusil SCX HPLC Columns 4.6*100mm/5um
Venusil SCX HPLC Columns 4.6*150mm/5um
Venusil SCX HPLC Columns 4.6*250mm/5um
三聚氰胺VSc 958505-m Venusil scx4.6*250mm/5um
（建議配保護柱卡套使用壽命更長）

3. 磺酸基陽離子交換鍵合硅膠色譜柱，怎樣維護保養及活化

首先在開始使用系統以前檢查柱子有否微生物生長，否則柱子會堵塞，柱壓會升高到無法接受的水平。然後，不接檢測器，正向安裝色譜柱，使用純甲醇以0.6ml/min流速沖洗約10倍柱體積。
再連接檢測器，用純甲醇以0.6ml/min流速沖洗約20倍柱體積。
然後使用去離子水以0.6ml/min流速沖洗約20倍柱體積。
最好再確保連接好保護柱（多使用相應柱製造商針對性提供的保護柱），再用選用的洗脫液以0.6ml/min流速平衡1h以上，進樣檢測。同樣，若洗脫液中含有緩沖鹽類，在用分析洗脫液平衡之前，先用不含緩沖鹽的同比例洗脫液過渡，沖洗約10倍柱體積，避免緩沖鹽在分析柱內析出。
特別注意：
①洗脫液要求是新制的緩沖液。對於陽離子交換柱，多用檸檬酸或酒石酸緩沖液（或其混合溶液）、鄰苯二甲酸緩沖液，pH范圍從2.5到6.5；對於陰離子交換柱，多用磷酸緩沖液、硝酸銨溶液（1mMol/L），鄰苯二甲酸緩沖液，pH范圍從2.5到6.5。絕對禁止使用水楊酸緩沖液，因水楊酸分解產物會改變固定相的性質。洗脫液在使用以前必須用0.45um濾膜過濾並徹底脫氣，以防止發生檢測和泵送問題。
②提倡在室溫環境使用，為了提高分析的穩定性，可以設置高於室溫5～10℃的柱溫，最好不要在40℃以上使用。
③使用過程中不要超過其耐受最高壓力。
④增加流速或者降低流速要採取小的間隔變化以防止柱床的擾動。更換柱子，必須先降低流量至0，等待洗脫液完全流出柱子，壓力變化到0（約2min）後再更換。
⑤必須防止將來自流動相或者樣品中的疏水性或與流動相極性差別很大的化合物進入色譜柱，特別地，要絕對禁止導入顆粒雜質，以防止操作壓力增高，污染物難以或者不能去除。
（6）分析完畢，凈化程序基本同C18柱，先用去離子水以0.6ml/min流速沖洗約20倍柱體積。然後用甲醇以0.6ml/min流速沖洗約10倍柱體積，純甲醇飽和後密封保存即可。（注意：一定要確保在柱子內沒有緩沖液或者其他含鹽類的洗脫液的情況下保存色譜柱。）
（7）長時間保存後重新使用，重復上述（1）～（6）即可。

4. 陽離子交換器的簡介

離子交換柱(器)外殼一般採用硬聚氯乙烯(PVC)、硬聚氯乙烯復合玻璃鋼(PVC-FRP)、有機玻璃(PMMA)、有機玻璃復合透明玻璃鋼(PMMA-FRP)、鋼襯膠(JR)、不銹鋼襯膠等材質。主要用於鍋爐、熱電站、化工、輕工、紡織、醫葯、生物、電子、原子能及純水處理的前道處理，工業生產所需進行硬水軟化、去離子水制備的場合，還可用於食品葯物的脫色提純，貴重金屬、化工原料的回收，電鍍廢水的處理等。
混床是將陰陽離子交換樹脂按一定混合比例裝填在同一個離子交換器內，由於混合離子交換後進入水中的H離子與OH離子立即生成電離度很低的水分子，可以使交換反應進行得十分徹底。混床一般設置於一級復床之後，對水質的進一步純化處理。當水質要求不高時，也可以單獨使用。
C100E是在交聯為7%的苯乙烯---二乙烯苯共聚體上帶有磺酸基(-SO3H)的陽離子交換樹脂。該樹脂的RH型極易與其它陽離子交換，同時釋放出H+，表現出很強的酸性。在低濃度溶液中，對金屬陽離子的親合力隨離子價升高而增強。在同價陽離子中，對原子序數高的較易於吸著。本品具有交換容量高，交換速度快，機械強度好等特點。
鈉離子交換器即軟化器是用於去除水中鈣離子、鎂離子，製取軟化水的離子交換器。組成水中硬度的鈣、鎂離子與軟化器中的離子交換樹脂進行交換，水中的鈣、鎂離子被鈉離子交換，使水中不易形成碳酸鹽垢及硫酸鹽垢，從而獲得軟化水。
有機玻璃離子交換裝置耐腐蝕、無色透明、適用於食品、醫葯、製糖及電子工業小規模純水制備。碳鋼襯膠離子交換裝置具有制水量大、強度高、成本低等特點，適用於大型鍋爐軟化水及大規模純水制備。
純凈水是普通水經過電滲析，使水中原有的礦物質含量極大的降低，同時消毒滅菌，這樣的水就成為了「純凈水」。
電滲析工程是應用膜法分離工程之一，它的原理是利用離子透過選擇性離子交換膜在直流電場的作用下進行遷移，使電解質離子從溶液中部分分離出來的過程。

5. 如何保護色譜柱延長使用壽命

一、流動相的PH應在使用的范圍內
Welch公司的色譜柱除反相氰基柱PH1.5-9.0外，其反相色譜柱的PH范圍均為1.5-10，由於填料中存在Si-C和Si-O鍵，流動相超過其PH范圍將會導致硅膠基質流失和鍵合相碳鏈斷裂，使柱效下降，使用壽命變短。由於流動相的PH 控制不當而對色譜柱造成的損害，通常很難是色譜柱恢復，因此必須認真對待，嚴格控制流動相的PH值。
二、去除樣品和流動相中的固體顆粒
樣品和流動相中含有的固體顆粒物質會堵塞色譜柱篩板，篩板被堵住不僅會引起柱壓的升高，而且也會引起柱效下降，因為篩板的堵塞會引起液流不均，導致色譜峰型拖尾、變寬，從而使柱效下降。因此，建議使用超純水和色譜純試劑，在分析樣品前對樣品進行針筒過濾，流動相過0.45μm濾膜。
三、使用保護柱或在線過濾器
樣品和流動相經過濾後並不能完全消除固體顆粒物質，因為泵的磨損、密封圈和管路的老化也會產生固體顆粒物質，這些固體顆粒被流動相帶入色譜柱，堵塞篩板，導致柱壓升高、柱效下降。保護柱和在線過濾器上都有篩板，其孔徑與色譜柱孔徑相同，因此可以阻止固體顆粒物質到達色譜柱，有效防止色譜柱篩板的堵塞。由於柱壓升高在分析故障中占很大 比例，因此，除對樣品和流動相進行過濾外，建議您在色譜柱進樣端加上保護柱或在線過濾器。
如果去人色譜柱柱壓升高是由於進樣端篩板被堵引起的，科選擇一下方式進行補救：
1、先在色譜柱前加上保護柱或在線過濾器，然後用甲醇、水=20/80ml/min反向沖色譜柱180min。
2、先在色譜柱進樣端加上保護柱或在線過濾器，然後反向使用。
四、正確使用緩沖鹽
緩沖鹽通常易溶於水，難溶於有機溶劑，因此緩沖鹽使用不當會使其析出，堵塞填料基質上的微孔和顆粒間的空隙，使填料板結，柱壓上升；同時阻礙了基質上鍵合的碳鏈自由舒展，使色譜柱的保留能力下降，柱效降低。緩沖鹽析出後，去除非常困難，因此，正確的使用緩沖鹽對延長色譜柱使用壽命非常重要。
正確使用緩沖鹽的目的是防止緩沖鹽析出，因此正確使用緩沖鹽的方法可歸結為一句話：使用前要過濾，使用後要沖洗。具體方法如下：
1、等度條件：使用緩沖鹽前和使用後需用過渡流動相以1.0ml/min流速沖洗60min；使用後去除緩沖鹽的另一個方法是用過渡流動相以0.2ml/min流速沖洗色譜柱過夜。
2、梯度條件：用含有緩沖鹽的流動相跑梯度之前，用與初始流動相組成相同的過渡流動相以1.0ml/min流速沖洗60min，再用該過渡流動相以1.0ml/min沖洗色譜柱120min。含緩沖鹽流動相的梯度設定應盡量平緩，以避免梯度過程中緩沖鹽析出。
注意：過渡流動相是指有機相和水相的組成與分析流動相相同，區別只是過渡流動相不含緩沖鹽。
3、緩沖鹽析出的補救方法：
1）方案1：用甲醇/20/80以1.0ml/min流速35攝氏度條件下反向沖洗色譜柱120min
2）方案2：用甲醇/水=20/80以0.2ml/min流速反向沖洗色譜柱過夜。
五、防止強保留物質在色譜柱上存留
強保留物質和大分子化合物在色譜柱中累積，對樣品中的化合物產生額外的保留行為，不僅引起峰型變寬、拖尾，使柱效下降，同時也會引起保留時間的變化，累積到一定程度時還會導致柱壓升高。由於強保留物質和大分子化合物對色譜分離的影響是一個累積效應，需要一定的時間才會體現出來，但對許多葯品特別是復雜樣品而言，很難判斷其是否是含有強保留物質，因此要防止強保留物質的累積，需要在每天的日常維護中用純甲醇或乙氰清洗色譜柱。
清洗方法：
1、未使用緩沖鹽：每天分析完成後，先用上述方法除去緩沖鹽，然後再用甲醇或乙氰反向沖洗色譜柱60min。
2、使用過緩沖鹽：分析完成後，先用上述方法除去緩沖鹽，然後在用純甲醇或乙氰反向沖洗色譜柱60min
3、補救方法：
水——乙氰——氯仿（或異丙醇）——乙氰——水
每一步以1.0ml/min流速反向沖洗色譜柱60min。

6. 陰陽離子交換樹脂的陰陽離子交換樹脂簡介

在其網狀結構的骨架上有許多可電離、可被交換的基團，如磺酸基(—SOH)、羧基(—COOH)及季胺基 (—NROH)等，正由於這些基團的存在，才使樹脂具有離子交換能力 。
離子交換樹脂的種類很多，常用的是聚苯乙烯型離子交換樹脂。它是以苯乙烯和二乙烯苯聚合而成球形網狀結構，其中二乙烯苯是交聯劑。經濃硫酸磺化後，即製得聚苯乙烯型磺酸基陽離子交換樹脂。
如果用其它基團代替磺酸基，就可以得到一系列陽離子交換樹脂。例如—COOH、—OH等。這些基團上的氫離子可被樣品溶液中的陽離子交換。
離子交換樹脂內含有一定量的水份，在運輸及貯存過程中應盡量保持這部分水。如貯存過程中樹脂脫了水，應先用濃食鹽水（-10%）浸泡，再逐漸稀釋，不得直接放於水中，以免樹脂急劇膨脹而破碎。 在長期貯存中，強型樹脂應轉變成鹽型，弱型樹脂可轉變成相應的氫型或游離鹼型也可轉為鹽型，然後浸泡在潔凈的水中。樹脂在貯存或運輸過程中，應保持在5-40°C的溫度環境中，避免過冷或過熱，影響質量。若冬季沒有保溫設備時，可將樹脂貯存在食鹽水中，食鹽水的溫度可根據氣溫而定。
陰離子交換樹脂具有與陽離子交換樹脂同樣的有機骨架，只是在骨架上引入了可離解的鹼性基團，如—NH、—NH、—NHR等。這類樹脂若用NaOH溶液處理，則發生交換反應而轉變為—OH型陰離子交換樹脂。其反應如下：
R—N(CH)Cl + OH ====== R—N(CH)OH + C1
這些基團上的氫氧根離子可被樣品溶液中的陰離子交換。
陽樹脂分弱樹脂和強樹脂兩大類。分子式H-R(當然也可以是Na-R型), H就是氫離子。樹脂高度約0.8米到1.6米。當水從上向下，通過樹脂層時，水中的陽離子與樹脂的H離子發生交換，樹脂最上層是鐵鈣鎂離子，接著是鉀鈉氨離子。
出水水質是酸性的，PH值一般小於3。當運行約一天左右時，出水開始出現鈉離子，表示反應到了終點，需要用酸(HCl)反洗，將鈉鈣離子再置換出來。

7. 離子交換樹脂如何去除水中無機鹽

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：
離子交版換樹脂作用環境權中的水溶液中，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。

8. 陽離子交換膜的原理是什麼

離子交換膜是對離子具有選擇透過性的高分子材料製成的薄膜,陽離子膜通常是磺酸型的,帶有固定基團和可解離的離子 如鈉型磺酸型:固定基團是磺酸根 解離離子是鈉離子
陽離子交換膜可以看作是一種高分子電解質,他的高分子母體是不溶解的,而連接在母體上的磺酸集團帶有負電荷和可解離離子相互吸引著,他們具有親水性
由於陽膜帶負電荷,雖然原來的解離正離子受水分子作用解離到水中,但在膜外我們通電通過電場作用,帶有正電荷的陽離子就可以通過陽膜,而陰離子因為同性排斥而不能通過,所以具有選擇透過性
簡單知道下原理,對電滲析或EDI設備維護很有幫助
樓上說的是離子交換樹脂的原理,寫的非常好,但跑題了

9. 怎樣正確使用磺酸基陽離子交換鍵合硅膠柱

離子交換鍵合柱我們第一次應用時用純水平衡後應用就可以了內，分析完樣品我們容一般將他保存於迭氮鈉中，不過迭氮鈉不好購買哦！！

一般硅膠基的用疊氮化鈉的水溶液，聚合物基的用PH=2左右的硫酸處理。千成別用有機相，用完記得用與柱子購來時裡面充滿的酸濃度相當的酸沖洗 。購買色譜柱應帶有使用說明書，應仔細閱讀後，在使用。磺酸基陽離子交換鍵合硅膠色譜柱不能用純水洗，使用完後應用磷酸鹽緩沖液沖洗短時間保留也可用磷酸鹽緩沖液。