离子交换CM

⑴ 离子交换层析与疏水层析有何区别

离子交换层析是利用蛋白质在不同PH带不同种电荷的方法，利用离子交换的方法分离蛋白的。离子交换内的介质一般是树脂，阳离子交换型的，使用前树脂先用碱处理成钠型，将氨基酸混合液（pH=2-3)上柱，pH=2-3时，氨基酸主要以阳离子形式存在，与树脂上的钠离子发生交换而被“挂”在树脂上，再用洗脱剂洗脱。不同的氨基酸（带的电荷不同）与树脂的亲和力不同，要将其分离洗脱下来，需要降低它们之间的亲和力，方法是逐步提高洗脱剂的pH和盐浓度，这样各种氨基酸将以不同的速度被洗脱下来，反之亦然。不同反荷离子与树脂亲和力是不同的，其强弱关系为阳性竞争离子：Ag+〉CS+〉K+〉NH4+〉Na+〉H+〉Li+阴性竞争离子：I->NO3->(PO4)3->CN-〉HSO3-〉Mg2+〉HCO3-〉HCOO-〉CH3COO-〉OH-〉F-如果某种离子溶液洗脱效果不好，可用另一种亲和力强的离子代替之，等电点＞7选择阳离子交换树脂，等电点＜7选择阴离子交换树脂。

⑵ 离子交换膜的性能指标

离子交换膜的性能是多方面的,必须根据膜的电化学性能、化学性能和物理力学性能对膜进行综合评价分析。一般商品膜常提供以下性能指标。1、交换容量交换容量是离子交换膜的关键参数,其单位为mmol/g。一般交换容量高的膜，选择透过性好，导电能力也强。但是由于活性基团一般具有亲水性，因此当活性基团含量高时，膜内水分与溶胀度会随之增大，从而影响膜的强度。有时也会因膜体结构过于疏松，而使膜的选择性下降。一般膜的交换容量约为2－3mmol/g.2、含水量指膜内与活性基团结合的内在水，经每克干膜所含水的克数表示（%）。的含水量与其交换容量和交联度有关，如上所说，随着交换容量提高，含水量增加。交联度大的膜由于膜结构，含水量也会相应降低。提高膜的含水量，可使膜的导电能力增加，但由于膜的溶胀会合螈选择性下降，一般膜的含水量约为20%－40%左右。3、导电性（膜电阻）一般用电导率（Ω.cm）或电阻率（Ω.cm）表示，也常用膜面电阻即单位膜面积的电阻（Ω.cm）表示。对电阻的表示因用途而异。一般讲，在不影响其他性能的情况下电阻越小越好，以降低电能消耗。膜电阻与膜结构和膜厚度有关，此外还与外界溶液及温度有关。通常规定25C，于0.1mol/L KCL溶液或0.1mol/L NaCL溶液中测定的膜电导作为比较标准4、选择透过性反映膜对不同离子的选择透过能力，用离子迁移数（t）和膜的透过度（p）来表示。膜内离子迁移数即某一种离子在膜内的迁移量与全部离子在膜内的迁移量的比值。或者也可用离子迁移所带电量之比来表示。对于理想的离子交换膜，反离子的迁移数为1，同名离子的迁移数为0.实际上由于各种因素的影响，反离子在膜内的实际迁移可能达到1。有两种方法可以得到膜的离子迁移数， 一是膜电位法，将膜在两种不同浓度的同类电解质中测定其膜电位，再由膜电位计算迁移数。另一种方法是，在外加直流电场下，在电渗析槽中直接测定膜的迁移数。一般要求，实用的离子交换膜透过度大于85%，反离子迁移数大于0.9，并希望在高浓度电解质中仍有良好的选择透过性。5、机械强度膜的机械强度包括膜的爆破强度和抗拉强度以及抗弯强度和柔韧性能。爆破强度是指膜受到垂直方向的压力时， 所能承受的最高压力，采用水压爆破法测定，以单位面积上所受压力表示（MPa），它是表明膜的机械强度的重要指标。抗拉强度是指膜受到平等方向的拉力时，所能宾最高拉力，以单位面积上所受接力表示（MPa）。膜的机械强度主要决定地的化学结构、增强材料等。增强的交联度可提高膜的机械强度，而增设交换容量和含水量会使强度下降。一般使用膜的尖大于0.3MPa。6、膨胀性能（尺寸稳定性）膜有膨胀和收缩应尽量小而且均匀。否则既会带来组装的，而且还将造成压头损失增大、漏水、漏电和电流率下降等不良现象。7、化学性能指膜的耐酸碱、耐溶剂、耐氧化、耐辐照、耐温、耐有机污染等性能

⑶ 离子交换膜怎么判断

离子交换膜的实质是阴阳离子的电荷守恒。离子膜的一边反应消耗阴离子就会从另一边吸收阴离子使电荷守恒,阳离子也是一样的道理。阴阳离子交换膜的判断通过两极反应式判断你可以先把两极反应式写出来，再判断。

离子交换膜的性能是多方面的,必须根据膜的电化学性能、化学性能和物理力学性能对膜进行综合评价分析。

一般商品膜常提供以下性能指标:

1、交换容量交换容量是离子交换膜的关键参数,其单位为mmol/g。一般交换容量高的膜，选择透过性好，导电能力也强。但是由于活性基团一般具有亲水性，因此当活性基团含量高时，膜内水分与溶胀度会随之增大，从而影响膜的强度。有时也会因膜体结构过于疏松，而使膜的选择性下降。一般膜的交换容量约为2－3mmol/g。

2、含水量指膜内与活性基团结合的内在水，经每克干膜所含水的克数表示（%）。含水量与其交换容量和交联度有关。

3、导电性（膜电阻）一般用电导率（ω-1.cm-1）或电阻率（ω.cm）表示，也常用膜面电阻即单位膜面积的电阻（ω.cm2）表示。

4、选择透过性反映膜对不同离子的选择透过能力，用离子迁移数（t）和膜的透过度（p）来表示。膜内离子迁移数即某一种离子在膜内的迁移量与全部离子在膜内的迁移量的比值。或者也可用离子迁移所带电量之比来表示。对于理想的离子交换膜，反离子的迁移数为1，同名离子的迁移数为0.实际上由于各种因素的影响，反离子在膜内的实际迁移可能达到1。

⑷ 离子交换的水处理中的应用

EDI(Electro-de-ionization)是一种将离子交换技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术(电渗析技术)相结合的纯水制造技术。该技术利用离子交换能深度脱盐来克服电渗析极化而脱盐不彻底,又利用电渗析极化而发生水电离产生H和OH离子实现树脂自再生来克服树脂失效后通过化学药剂再生的缺陷,是20世纪80年代以来逐渐兴起的新技术。经过十几年的发展,EDI技术已经在北美及欧洲占据了相当部分的超纯水市场。
EDI装置包括阴/阳离子交换膜、离子交换树脂、直流电源等设备。其中阴离子交换膜只允许阴离子透过,不允许阳离子通过,而阳离子交换膜只允许阳离子透过,不允许阴离子通过。离子交换树脂充夹在阴阳离子交换膜之间形成单个处理单元,并构成淡水室。单元与单元之间用网状物隔开,形成浓水室。在单元组两端的直流电源阴阳电极形成电场。来水水流流经淡水室,水中的阴阳离子在电场作用下通过阴阳离子交换膜被清除,进入浓水室。在离子交换膜之间充填的离子交换树脂大大地提高了离子被清除的速度。同时,水分子在电场作用下产生氢离子和氢氧根离子,这些离子对离子交换树脂进行连续再生,以使离子交换树脂保持最佳状态。EDI装置将给水分成三股独立的水流:纯水、浓水、和极水。纯水(90%-95%)为最终得到水,浓水(5%-10%)可以再循环处理,极水(1%)排放掉。图2表示了EDI的净水基本过程。
EDI装置属于精处理水系统,一般多与反渗透(RO)配合使用,组成预处理、反渗透、EDI装置的超纯水处理系统,取代了传统水处理工艺的混合离子交换设备。EDI装置进水要求为电阻率为0.025-0.5MΩ·cm,反渗透装置完全可以满足要求。EDI装置可生产电阻率高达15MΩ·cm以上的超纯水。 EDI装置不需要化学再生,可连续运行,进而不需要传统水处理工艺的混合离子交换设备再生所需的酸碱液,以及再生所排放的废水。其主要特点如下:
EDI的净水基本过程
·连续运行,产品水水质稳定
·容易实现全自动控制
·无须用酸碱再生
·不会因再生而停机
·节省了再生用水及再生污水处理设施
·产水率高(可达95%)
·无须酸碱储备和酸碱稀释运送设施
·占地面积小
·使用安全可靠,避免工人接触酸碱
·降低运行及维护成本
·设备单元模块化,可灵活的组合各种流量的净水设施
·安装简单、费用低廉
·设备初投资大 EDI装置与混床离子交换设备属于水处理系统中的精处理设备,下面将两种设备在产水水质、投资量及运行成本方面进行比较,来说明EDI装置在水处理中应用的优越性。
(1)产品水水质比较
EDI装置是一个连续净水过程,因此其产品水水质稳定,电阻率一般为15MΩ·cm,最高可达18MΩ·cm,达到超纯水的指标。混床离子交换设施的净水过程是间断式的,在刚刚被再生后,其产品水水质较高,而在下次再生之前,其产品水水质较差。
(2)投资量比较
与混床离子交换设施相比EDI装置投资量要高约20%左右,但从混床需要酸碱储存、酸碱添加和废水处理设施及后期维护、树脂更换来看,两者费用相差在10%左右。随着技术的提高与批量生产,EDI装置所需的投资量会大大的降低。另外,EDI装置设备小巧,所需厂房远远小于混床。
(3)运行成本比较
EDI装置运行费用包括电耗、水耗、药剂费及设备折旧等费用,省去了酸碱消耗、再生用水、废水处理和污水排放等费用。
在电耗方面,EDI装置约0.5kWh/t水,混床工艺约0.35kWh/t水,电耗的成本在电厂来说是比较经济的,可以用厂用电的价格核算。
在水耗方面,EDI装置产水率高,不用再生用水,因此在此方面运行费用低于混床。
至于药剂费和设备折旧费两者相差不大。
总的来说,在运行费用中,EDI装置吨水运行成本在2.4元左右,常规混床吨水运行成本在2.7元左右,高于EDI装置。因此,EDI装置多投资的费用在几年内完全可以回收。 EDI装置属于水精处理设备, 具有连续产水、水质高、易控制、占地少、不需酸碱、利于环保等优点, 具有广泛的应用前景。随着设备改进与技术完善以及针对不同行业进行优化, 初投资费用会大大降低。可以相信在不久的将来会完全取代传统的水处理工艺中的混合 。
控制氮含量的方法（4种）：生物硝化-反硝化（无机氮延时曝气氧化成硝酸盐，再厌氧反硝化转化成氮气）；折点氯化（二级出水投加氯，到残余的全部溶解性氯达到最低点，水中氨氮全部氧化）；选择性离子交换；氨的气提（二级出水pH提高到11以上，使铵离子转化为氨，对出水激烈曝气，以气体方式将氨从水中去除，再调节pH到合适值）。每种方法氮的去除率均可超过90%。

⑸ 离子交换法和反渗透技术的应用你了解多少呢

若采用自动控制，则控制点多、阀门要求高，投资很大。同时酸碱耗量大，再生废水也多。另外由于树脂对非极性的大分子没有去除能力，所以制水过程中可能会出现细菌殖生。反渗法流程简介：原水经原水泵送到石英砂过滤器降低浊度，在活性炭过器中降低COD，胶体及有机大分子的含量。活性炭出水再送至保安过滤器进行最后的预处理，使原水SDI＜5mg/l，满足反渗透（RO）主机的进水要求。经保安过滤器后的合格水由高压泵送至RO主机反渗透进行除盐处理。反渗透膜截留下的有机物、胶体和盐无机盐由浓水侧直接排掉，不会给环境造成污染。产品水由膜清水侧送出至脱碳塔，除去渗透至清水的二氧化碳气体。脱气后的一级除盐水送至混床进行最后的精除盐。

⑹ thermo离子交换sax使用方法

Thermo 离子交换色谱柱使用
首先，感谢您选择性能优越的Thermo色谱柱产品。
为了使您的色谱柱能发挥最大的性能，敬请先阅读以下说明：
1、适用类型
Thermo离子交换色谱柱包括：BioBasic AX，SCX，Hypersil SAX，Hypersil Gold AX，SAX等。
2、柱体积
色谱柱的柱体积可以通过以下公式估算：
V=0.68 πr2L
V为色谱柱柱体积（mL），r为色谱柱内径（cm），L为色谱柱长度（cm）。
3、色谱柱柱效测试与保存
离子交换色谱柱出厂时都经过柱效测试，请参考柱效报告。
在条件允许情况下，请对新色谱柱进行柱效测试。
离子交换色谱柱出厂时均保存在乙醇溶液中（如有不同，以柱效报告为准）。
4、温度
所有硅胶基质色谱柱使用温度应低于60℃。
5、样品
最好将样品溶解在流动相或极性相近的溶剂中。如果使用梯度洗脱，则需要将样品溶解在初始流动相或极性相近的溶剂中。
样品溶液不应含有任何颗粒物，最好使用0.5μm或更小粒径的滤膜过滤。同时建议在色谱系统中使用在线过滤器。
6、流动相
所用溶剂通常为水、乙腈、甲醇等，Thermo的离子交换色谱柱可以100%水为流动相，进行盐的梯度洗脱。
流动相中含有机相时，请注意降低盐的浓度，以防止溶剂混合后盐从流动相中析出。更换流动相时也要注意这一问题，可先用含较高纯水的流动相除盐过渡。
请将流动相的pH值控制在2-8。缓冲盐浓度在500 mM以下。
所有流动相，最好当日实验当日配制，并使用2μm滤膜过滤。
7、色谱柱安装
请小心操作色谱柱。
不要摔、碰色谱柱，这样会损坏色谱柱床，使色谱柱性能下降。
使用合适的连接管路和接头，确保色谱柱连接处死体积降到最低（使用不锈钢接头时需要尤其注意）。我们建议使用SLIPFREE 接头，此接头与Thermo色谱柱以及其他品牌色谱柱均完美匹配。
8、色谱柱平衡
新柱在使用前，请预先用20倍柱体积甲醇/或乙腈冲洗色谱柱，然后以初始流动相（不含盐）冲洗10倍柱体积。
在进行正式分析之前，请使用至少20倍柱体积的流动相冲洗色谱柱，以使色谱柱达到平衡。
9、色谱柱保护
对于成分复杂的“脏”样品以及组分未知的样品，请尽量使用在线滤器或保护柱，如果可能，使用SPE小柱对样品进行前处理是更好的选择。上述做法可以有效延长色谱柱使用寿命。
10、色谱柱清洗
常规清洗：
每天完成分析之后，用100% 水冲洗30倍柱体积除盐，然后用20% 甲醇/或乙腈冲洗20个柱体积，保存在20% 甲醇/或乙腈中。
清洗强保留污染物：
如果发现离子交换色谱柱柱效出现大幅下降，可通过如下方法清洗离子交换色谱柱：首先用高浓度的缓冲盐溶液清洗（浓度是流动相的5-10倍，但不得超过1M），冲洗30倍柱体积。用100% 水冲洗20倍柱体积以除盐后，再用100%甲醇/或乙腈清洗30倍柱体积。最后用20%甲醇/或乙腈水溶液（不含盐）保存。
11、色谱柱保存
用100% 水冲洗30倍柱体积除盐后，若短期不使用（<1周），用20% 甲醇/或乙腈冲洗20倍柱体积后，保存在20% 甲醇/或乙腈中；若需长期放置（>1周），用50% 甲醇/或乙腈冲洗20倍柱体积后，保存在50% 甲醇/或乙腈中。
注意：如果违反上述规程，可能使色谱柱失去保修。

⑺ 离子交换法处理镀铬废水的要点

1.除铬阴柱设计数据
1）树脂饱和族桐孙工作交换容量：大孔型弱碱性阴树脂为60-70gCr6+/L;凝胶型强碱性阴树脂为40-45gCr6+/L。
2）树脂层高度应为0.6-1.0m。
3）流速不宜大于20m/h。
4）树脂饱和工作周期：废水中Cr6+含量为200-100mg/L时，饱和工作周期宜为36h；废水中Cr6+含量为100-50mg/L时，饱和工作周期宜为36-48h；废水中Cr6+含量小于50mg/L时，饱和工作周期由计算确定。
2.除铬阴柱和除酸阴柱的再生和淋洗
1）再生液浓度：采用大孔型弱碱阴离子交换树脂时宜为2.0-3.5mol/L；采用凝胶型弱碱性阴离子交换树脂时宜为2.5-3.0mol/L。
2）再生液用量宜为树脂体积2倍，先用0.5-1.0倍上周期后期的再生洗脱液，再用1.0-1.5倍的兆链新配再生液。
3）再生液流速宜为0.6-1.0m/h。
4）淋洗水量：采用大孔型弱碱阴树脂时宜为树脂体积的6-9倍，采用凝胶型弱碱性阴树脂时宜为树脂体积的4-5倍。
5）淋洗终点pH应为8-10。
6）反冲时树脂层膨胀率宜为50%。
3.酸性阳柱
1）强酸性阳树脂的工作交换容量可采用60-65g（CaCO3表示）/L；
2）交换终点出水pH值为3.0-3.5；
3）再生和淋洗要求
再生液浓度为1.5-2.0mol/轮冲L；
再生液用量为树脂体积的2倍；
再生液流速为1.2-4.0m/h；
淋洗水量为树脂体积的4-5倍；
淋洗终点pH值为2-3；
反冲时树脂层膨胀率为30%-50%。
4.脱钠阳柱的再生和淋洗
1）再生液浓度为1.0-1.5mol/L；
2）再生液用量为树脂体积的2倍；
3）再生液流速为1.2-4.0m/h；
4）淋洗水量为树脂体积的10倍。
5.钝化含铬清洗废水处理
1）进入酸性阳柱前废水的pH值宜大于4；
2）酸性阳柱和除酸阴柱的数值用量均为除铬阴柱树脂用量的2倍；
3）酸性阳柱的交换终点按出水pH值3.0-3.5和除酸阴柱出水电阻率≤2×104Ω·cm来控制；
4）酸性阳柱的再生液浓度为2-3mol/L。

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