离子交换树柱图片

① 水处理设备有哪些

常用的水处理设备有：
1、过滤器设备：
精密过滤器，袋式过滤器等高精度内过滤器；石容英砂过滤器，锰砂过滤器，机械过滤器，碳钢过滤器；活性炭过滤器等多介质过滤器；玻璃钢软化水过滤器；
2、离子交换树脂柱设备：用来储存离子交换树脂，起到去除水中的重金属，除盐，软化水等作用；
3、超滤设备：起到脱盐作用，保障反渗透等后续设备进水水质；
4、反渗透设备：水处理常用设备，过滤水中的离子、有机物、细菌、病毒等，脱盐脱硼等作用；
5、EDI设备：自动化电除盐设备，自动运行，不间断运行，使用简单，常用于电子半导体行业，超纯水生产。

② 离子交换树脂的还原方式

离子交换树脂的还原一般是使用再生剂进行再生，从而达到还原的目的。

阳离子交换树脂的再生方法：
首先要将阳离子交换树脂床里面的水放空，然后关闭全部阀门，只需要打开进酸阀、上排阀，然后将酸泵打开，然后放入酸液，在液面超过树脂20厘米以上，打开下排，流速和进酸速度相同，流量一般在600-1000L/H左右，酸洗时间最好不要低于40分钟，酸洗之后可以直接清洗树脂，首先打开砂过滤和精密过滤，然后放掉酸液，再打开上进和下进，清除掉残留的酸液，然后关闭树脂床下进阀，开始进行清洗，清洗时打开树脂床上排阀，阳床内的水须始终漫过树脂，不要使树脂失水。清洗到下排阀出水接近中性为止。
对于污染较严重的树脂，可用碱性食盐溶液反复处理，一些报道有提到：某些络合剂、沉淀剂、增溶剂、氧化剂以及外力等能够改变树脂污染物的化学物理环境。在盐碱复苏液的基础上，加入一定浓度的腐殖酸络合剂、腐殖酸增溶剂、有机物的抗氧化剂及抗静电作用屏蔽剂等，阴离子吸附树脂复苏效果有所提高。当采用上述方式再生后制水量任无法达到原来制水置一半时，应考虑更换新树脂。

阳离子交换树脂再生剂：
1.再生剂的纯度
再生用的药品质量对阳离子交换树脂的再生效果有很大的影响，阴阳离子交换树脂再生采用高纯碱有利于对阴树脂的再生。根据离子交换平衡原理，对工业碱与高纯碱质量的理论分析得出，采用高纯碱再生时，其阴床出水Cl一含量仅为工业碱再生时的1/46。实践证明，采用高纯碱再生时，树脂的再生度提高了约77%，树脂的工作交换容量提高了约13%，同时设备的周期制水量提高了约16 %。
2.再生剂量
离子交换是可逆的，离子交换剂失效后理论上再生1 mol离子量需要再生剂的摩尔量称为再生比耗(或称再生水平)，以100%纯度再生剂表示。也可用实际再生剂的消耗量与理论需要量的比值来表示，如强碱阴树脂需要100%纯度NaOH的再生比耗为1.5，即实际再生lmol离子量需要的NaOH量1.5×40是60g(1molNaOH是40g)，也可以说强碱阴树脂需要100%纯度NaOH的再生比耗(再生水平)为60g/mol。再生比耗与进水水质、树脂质量、再生方式等因数有关。阳离子交换树脂首次再生，其再生剂量应是设计再生剂量的1.5~2倍，逆流再生设备在大反洗后的再生剂量要增加10%-50%。

③ 离子交换树脂的一搬使用方法是什么

离子交换树脂的使用方法

1.装柱（采用湿法装柱）

A 实验室

量取：将一定量的树脂与去离子水在烧杯中进行混合，然后将混合的树脂水溶液倒入量筒中，使树脂充分沉降，通过补加和移取，使树脂床层与相应刻度持平，即完成树脂的量取。

装填：关闭离子交换柱下端的出口阀门，用水将量筒中的树脂全部导入离子交换柱中，然后打开交换柱出口阀门，使树脂在柱内沉降压实，然后关闭交换柱出口阀门，待用。（注意：须保留液面高于树脂床层1-2cm，避免干柱。）

B 工业化

新树脂装柱前，应该使用清水和碱液对树脂交换柱相关管道进行清洗，清理出焊渣等固体废料和附着在柱壁和管壁上的尘土与其他杂质。然后，向柱内注入 1/3 体积的水，取少量树脂，将树脂从交换柱顶部人孔处装入柱内。关闭人孔，向柱内注水，同时打开交换柱下部排水阀门，用≥80 目筛网在排水口拦截，观察是否有树脂泄露，如果有个别小颗粒，属于正常现象；如果有大颗粒树脂出现，且量比较多，说明交换柱下滤板有问题，应把树脂和水放出，检查下滤板焊缝和水帽，查找原因，进行检修。检修完毕后，再按照上面的方法检测，直至确定符合要求，然后再将剩余的树脂加入交换柱内。

树脂装柱完成后，先用去离子水对树脂进行反向清洗，清洗流速控制在2-4BV/h，清洗约1h，停止水洗，让树脂自然沉降完全；然后用去离子水对树脂柱床进行正向清洗，清洗流速控制在4-6BV/h，清洗约1h后停止。

2.Seplite树脂预处理

首先用4%的盐酸溶液进行过柱处理，处理流速控制在1-2BV/h，处理量3-4BV；处理完毕后，用去离子水过柱清洗掉柱床及树脂孔道内残留的酸，至出口液pH≥4，停止水洗，树脂床层上至少保留20-30cm的液面层，防止干柱。

然后用4%的氢氧化钠溶液进行过柱处理，处理流速控制在1-2BV/h，处理量3-4BV；处理完毕后，用去离子水过柱清洗掉柱床及树脂孔道内残留的碱，至出口液pH≤10，停止水洗，树脂床层上至少保留20-30cm的液面层，防止干柱。

再用4%的盐酸溶液进行过柱处理，处理流速控制在1-2BV/h，处理量3-4BV；处理完毕后，用去离子水过柱清洗掉柱床及树脂孔道内残留的酸，至出口液pH≥4，停止水洗，树脂床层上至少保留20-30cm的液面层，防止干柱。

最后再用95%以上的乙醇或甲醇溶液以1BV/h的流速进行树脂过柱处理，至进出口醇浓度一致，停止进醇，浸泡2-4h，然后继续过柱处理，至流出液澄清无浑浊时停止，再用去离子水以1～2BV/h的流速过柱清洗树脂，至出口液中无明显的醇味，待用。

3.树脂吸附

料液上柱吸附前须经必要的过滤预处理，以去除料液中的固形物杂质，防止堵塞树脂孔道，影响树脂吸附效果。吸附过程一般采取正向过柱的方式，吸附流速一般建议控制在1-2BV/h，通过检测出口液中目的物（或杂质）的含量，以确定树脂的吸附状态。

1. 吸附后水洗

树脂吸附完成后，用去离子水正向过柱清洗树脂柱床，清洗流速一般控制在1-2BV/h，清洗1-2h，以清除柱床内残留的料液以及部分水溶性杂质。

2. 树脂解析

水洗完成后，可采用4-6%的盐酸溶液或硫酸溶液对树脂进行过柱解析再生，过柱流速一般控制在1-2BV/h，处理量控制在3BV以内。也可采用8-10%的氯化钠溶液进行解析再生，处理流速一般控制在1-2BV/h，处理量控制在3BV以内。

3. 解析后水洗

树脂解析再生完成后，用去离子水正向过柱清洗树脂柱床，清洗流速一般控制在1-2BV/h，清洗1-2h，以清除柱床内残留的解析剂（酸、盐溶液）。

4. 树脂深度再生处理

树脂运行一段时间后，如出现交换容量下降，可用下面的方法对树脂进行深度再生处理。

1.碱再生

用4%的氢氧化钠溶液正向过柱，对树脂进行碱再生处理，处理流速控制在1-2BV/h，处理约1.5h。热碱再生处理完毕后，用去离子水正向过柱清洗，清洗流速2-3BV/h，至出口液pH≤10。

1.酸再生

碱再生并水洗完成后，用4%的盐酸溶液进行正向过柱处理，处理流速控制在1-2BV/h，处理约1.5h。酸再生处理完毕后，用去离子水正向过柱清洗，清洗流速2-3BV/h，至出口液pH≥5。

注：树脂的具体使用方法与具体使用工况、工艺方案等有关，因此，树脂的具体使用方法及细则也可向蓝晓科技应用技术服务人员咨询。

离子交换树脂注意事项：

(1)使用中应尽量避免反复对树脂进行装卸，防止树脂床层不均匀导致偏流。

(2)短时间停运，应将树脂再生、清洗干净后置于清水中浸泡。

(3)长期停运或冬季室温低于5℃，则应将树脂浸泡于15%的NaCL或10%的氢氧化钠水溶液中，防止滋生

细菌与树脂冻结。

离子交换树脂储存方法：

(4)料液上柱前须经必要的过滤处理，以除去固形物杂质，防止堵塞树脂孔道，影响树脂吸附效果。

(1)树脂储运温度5℃—40℃，严禁雨淋、暴晒。

(2)保持树脂的内、外包装完整，防止树脂受污与失水。

(3)防止树脂受冻与受热，树脂一般要求室温避光保存。

(4)避免与有异味、有毒、氧化性物质混杂堆放。

④ 树脂柱是什么，用来干什么

离子交换柱主要是利用离子交换树脂中的离子与原水（液）中的某些离子进行交换而将其除去，使水（液）得到净化的方法。
1.树脂的选择和处理

在化学分析中应用最多的为强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂。使用时应当先过筛以除去太大和太小的颗拉，也可以用水泡胀后用筛在水中选取大小一定的颗粒备用。

一般商品树脂含有一定杂质，使用前必须进行净化处理。强碱性和强酸性阴阳离子交换树脂，通常用4mol/LHCl溶液浸泡1-2天，以溶解各种杂质，然后用蒸馏水洗涤至中性。如果需要钠型阳离子交换树脂，则用NaCl处理氢型阳离子交换树脂。

2.装柱

进行离子交换通常在离子交换柱中进行。离子交换柱一般用玻璃制成，装置交换柱时，先在交换柱的下端铺上一层玻璃丝，灌入少量水，然后倾入带水的树脂，为防止加试液时树脂被冲起，在柱的上端亦应铺一层玻璃纤维。交换枝装好后，再用蒸馏水洗涤，关上活塞，以备使用。应当注意不能使树脂露出水面，因为树脂露于空气中，当加入溶液时，树脂间隙中会产生气泡，而使交换不完全。

交换柱也可以用滴定管代替。

3.交换

将试液加到交换柱上，用活塞控制一定的流速进行交换。

4.洗脱

当交换完毕之后，一般用蒸馏水洗去残存溶液，然后用适当的洗脱液进行洗脱。在洗脱过程中、上层被交换的离子先被洗脱下来，经过下层未被交换的树脂时，又可以再度被交换。

阳离子交换树脂常采用HCl溶液作为洗脱液；阴离子交换树脂常采用NaCl或NaOH溶液作为洗脱液。洗脱之后的树脂已得到再生，用蒸馏水洗涤干净即可再次使用。

⑤ 离子交换柱的性能

国外糖厂离子交换柱的有效容积(装载树脂量)一般为3～10m3，直径2.3～3.3m，高3.3～4m，树脂床的高度0.6～2m。树脂柱为立式圆筒形结构，两端密封，能承受一定的工作压力。它通常用钢板焊接制成，内壁整体衬上耐酸、碱的橡胶层，小型树脂柱可全用不锈钢制造。 树脂柱总高度约为树脂层的两倍，以备树脂工作时体积膨胀和防止反洗时树脂被冲走。如果树脂的粒度较大，对通过液体的阻力较小，树脂层可较高，并相应缩小柱体的直径。但如树脂粒度较细，对液体的阻力较大，则树脂层不宜高，以免影响液体的通过，降低它的生产能力。有些装载细颗粒树脂的柱，树脂层的高度只约0.8m，但它的工作周期时间亦较短。

⑥ 急求：离子交换柱层析分离氨基酸的讲义

一、目的
学习用阳离子交换树脂柱分离氦基酸的操作方法和基本原理.
二、原理
各种氨基酸分子的结构不同,在同一PH时与离子交换树脂的亲和力有差异,因此可依亲和力从小到大的顺序被洗脱液洗脱下来,达到分离的效果.
三、器材
1、20cmX 1cm层析管 2、试管
3、吸管． 4、恒压洗脱瓶
5、部分收集器 6、搪磁杯
7、电炉 8、分光光度计
四、试剂和材料
1、．苯乙烯磺酸钠型树脂（强酸 lx 8,l00一200目,可用上海华东化工学院产品）
2 、2 mol／L盐酸溶液
3、2mol／L氢氧化钠溶液
4、标准氨基酸溶液 天冬氨酸、赖氨酸和组氨酸均配制成 2 mg／mL的0.1M盐酸溶液.
5、混合氢基酸溶液将上述天冬氨酸、赖氨酸和组氨酸溶液按1：2．5：10的比例混合.
6、柠檬酸－氢氧化钠一盐酸冲液（pH5.8）,钠离子浓度0 .45M）
取柠檬酸（C6O7H8.H20 ）14.25g、氢氧化钠9.30g和 浓盐酸 5．25 mL溶于少量水后,定容至 500 mL,冰箱保存.
7、显色剂 2 g水合茚三酮溶于 75mL乙二醇单甲醚中．加水至 100 mL.
8、50%乙醇水溶液
五、操作
1、层析柱的准备：将强酸型阳离子交换树脂用氢氧化钠处理成Na+型后洗至中性（处理方法见第三篇实验十二）．搅拌一小时后装成一个直径1cm．高 16～18 cm的层析柱.
2、氨基酸的洗脱：用P H5.8的柠檬酸缓冲液流洗平衡交换住（装置如图）.调节流速为 0.5 mL／min,流出液达床体积的4倍时即可上样.由柱上端仔细加人氨基酸混合液0．25—0．5 mL,同时开始收集流出液.当样品液弯月面靠近树脂顶端时,即刻加入0.5 mL拧檬酸缓冲液冲洗加样品处.待缓冲液弯月面靠近树脂顶端时.再加入0．5 mL缓冲液.如此重复两次,然后用滴管小心注入柠檬酸缓冲液（切勿搅动床面）,并将柱与洗脱瓶和部分收集器相连.开始用试管收集洗脱液,每管收集lmL．共收集60一80管.
3、氨基酸的鉴定：向各管收集液中加lmL水合茚三酮显色剂并混匀,在沸水浴中淮确加热15分钟后冷却至室温．再加15 mL的50％乙醇液.放置10分钟.以收集液第2管为空白,测定A570nm波长的光吸收值.以光吸收值为纵坐标,以柱洗脱体积为横坐标绘制洗脱曲线.以已知3种氨基酸的纯溶液为样品,按上述方法和条件分别操作,将得到的洗脱曲线与混合氨基酸的洗脱曲线对照．可确定3个峰的大致位置及各蜂为何种氨基酸.

⑦ 离子交换柱的工作原理是什么

离子复交换柱的原理制

采用离子交换方法，可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除，以氯化钠（NaCl）代表水中无机盐类，水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达：

1、阳离子交换树脂：R—H+Na+→R-Na+H+

2、阴离子交换树脂：R—OH+CL-→R-CL+OH+

阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成：

RH+ROH+NaCL—RNa+RCL+H2O

由此可看出，水中的Nacl已分别被树脂上的H+和OH-所取代，而反应生成物只有H2O，故达到了去除水中盐的作用。

3、混合离子交换柱（混床）：混床是装阳、阴树脂按一定比例（一般为1:2,以便阳、阴树脂同时达到交换终点而同时再生）装入混合柱而成，实际上它组合成了水中的H+和OH-立即生成电离度很小的水分子（H2O）,几乎不存在阳床或阴床交换时产生的逆交换现象，故可以使交换反应进行得十分彻底，因而混合床的出水水质优于阳、阴床串联组成的复床所能达到的水质，能制取纯度相当高的成品水。

⑧ 离子交换柱的工作原理

离子交换柱的工作原理：
采用离子交换方法，可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除。
以氯化钠（NaCl）代表水中无机盐类，水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达：
1、阳离子交换树脂：R—H+Na+→R-Na+H+
2、阴离子交换树脂：R—OH+CL-→R-CL+OH+
阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成：
RH+ROH+NaCL—RNa+RCL+H2O
由此可看出，水中的Nacl已分别被树脂上的H+和OH-所取代，而反应生成物只有H2O，故达到了去除水中盐的作用。
离子交换柱（ion exchange column）是用来进行离子交换反应的柱状压力容器。充填有离子交换树脂的细长管柱。可由玻璃、不锈钢、有机玻璃等不被所用的流动相腐蚀的材料制成。离子交换柱（混床）的分类：混床按再生方式分可分为体内再生混床、体外再生混床、阴树脂外移再生混床三种。
离子交换柱的分类：
混床按再生方式分可分为体内再生混床、体外再生混床、阴树脂外移再生混床三种。
1、体外再生混床适合小流量、对环保有严格要求的企业。但由于体外再生式混床配套设备多，操作复杂，现在已很少使用。
2、体内再生混床和阴树脂外移再生混床适合大流量，有专门的水处理操作人员及废水处理的场合。体内再生混床在运行及整个再生过程均在混床内进行，再生时树脂不移出设备以外，且阳、阴树脂同时再生，因此所需附属设备少，操作简便。
3、阴树脂外移再生混床：阴树脂外移再生式混合床及其配套的阴树脂再生柱基本构造与小型逆流再生固定床大致相同，阴树脂再生柱厚度较混合床小，所需的膨胀高度为树脂层高度的50%～60%，故再生柱可较低，但一般为统一起见做成与混合床相同。

⑨ 离子交换树脂一般几年更换一次

离了交换树脂一般只要进水条件达到标准，3-5年更换一次。因为离子交换树脂是可以再生的，所以使用寿命一般都会比较长。但是如果你的进水水质不达标，那么树脂很有可能使用1-2年就完全失效了。

⑩ 执业药师考试综合辅导：离子交换层析法(1)

离子交换层析(ionexchangechromatography)是利用离子交换剂上的可交换离子与周围介质中被分离的各种离子间的亲和力不同，经过交换平衡达到分离的目的的一种柱层析法。该法可以同时分析多种离子化合物，具有灵敏度高，重复性、选择性好，分析速度快等优点，是当前最常用的层析法之一。
(一)基本原理
离子交换层析对物质的分离通常是在一根充填有离子交换剂的玻璃管中进行的。离子交换剂为人工合成的多聚物，其上带有许多可电离基团，根据这些基团所带电荷不同，可分为阴离子交换剂和阳离子交换剂。含有欲被分离的离子的溶液烂漏茄通过离子交换柱时，各种离子即与离子交换剂上的荷电部位竞争性结合。任何离子通过柱时的移动速率决定于与离子交换剂的亲和力、电离程度和溶液中各种竞争性离子的性质和浓度。
离子交换剂是由基质、荷电基团和反离子构成，在水中呈不溶解状态，能释放出反离子。同时它与溶液中的其他离子或离子化合物相互结合，结合后不改变本身和被结合离子或离子化合物的理化性质。
离子交换剂与水溶液中离子或离子化合物所进行的离子交换反应是可逆的。假定以ra代表阳离子交换剂，在溶液中解离出来的阳离子a+与溶液中的阳离子b+可发生可逆的交换反应，反应式如下：
ra+b+ rb+a+
该反应能以极快的速率达到平衡，平衡的移动遵循质量作用定律。
离子交换剂对溶液中不同离子具有不同的结合力，结合力的大小取决于离子交换剂的选择性。离子交换剂的选择性可用其反应的平衡常数k表示：
k＝[rb][a+]/[ra][b+]。
如果反应溶液中[a+]等于[b+]，则k＝[rb]/[ra]。若k>i，即[rb]>[ra]，表示离子交换剂对b+的结合力大于a+；若k=1，即[rb]＝[ra]，表示离子交换剂对a+和b+的结合力相同；若k<1，即[rb]<[ra]，表示离子交换剂对b+的结合力小于a+。k值是反映离子交换剂对不同离子的结合力或选择性参数，故称k值为离子交换剂对a+和b+的选择系数。
溶液中的离子与交换剂上的离子进行交换，一般来说，电性越强，越易交换。对于阳离子树脂，在常温常压的稀溶液中，交换量随交换离子的电价增大而增大，如 na+ 两性离子如蛋白质、核苷酸、氨基酸等与离子交换剂的结合力，主要决定于它们的理化性质和特定的条件下呈现的离子状态。当phpi时，能被阴离子交换剂吸附。若在相同pi条件下，且pi>ph时，pi越高，碱性越强，就越容易被阳离子交换剂吸附。
离子交换层析就是利用离子交换剂的荷电基团，吸附溶液中相反电荷的离子或离子化合物，被吸附的物质随后为带同类型电荷的其他离子所置换而被洗脱。由于各种离子或离子化合物对交换剂的结合力不同，因而洗脱的速率有快有慢，形成了层析层。
(二)离子交换剂类型及选择
1．离子交换剂的类型
根据离子交换剂中基质的组成及性质，可将其分成两大类：疏水性离搜氏子交换剂和亲水性离子交换剂。
(1)疏水性离子交换剂
此类交换剂的基质是一种与水亲和力较小的人工合成树脂，最常见的是由苯乙烯与交联剂二乙烯苯反应生成的聚合物，在此结构中再以共价键引入不同的电荷基团。由于引入电荷基团的性质不同，又可分为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂及螯合离子交换树饥察脂。
①阳离子交换剂 阳离子交换剂的电荷基团带负电，反离子带正电，故此类交换剂可与溶液中的阳离子或带正电荷化合物进行交换反应。依据电荷基团的强弱，又可将它分为强酸型、中强酸型及弱酸型三种，各含有以下可解离基团：

这些交换剂在交换时，氢离子为外来的阳离子所取代，如下式所示：
r—cooh + na+ －－＞r—coona + h+
②阴离子交换剂 此类交换剂是在基质骨架上引入季胺[—n+(ch3)3]、叔胺[—n(ch3) 2]、仲胺[—nhch3]和伯胺[—nh2]基团后构成的，依据胺基碱性的强弱，又可分为强碱性(含季胺基)、弱碱性(含叔胺、仲胺基)及中强碱性(既含强碱性基团又含弱碱性基团)三种阴离子交换剂。它们与溶液中的离子进行交换时，反应式为：
r—n+(ch3)3oh–+c1–－－＞r—n+(ch3)3 c1–+ oh–
r—n+(ch3)2 + h2o－－＞r—n+(ch3)2h•oh–
r—n+(ch3)2h • oh +c1–－－＞r—n+(ch3)2h • c1– + oh–
③螯合离子交换剂 这类离子交换树脂具有吸附(或络合)一些金属离子而排斥另一些离子的能力，可通过改变溶液的酸度提高其选择性。由于它的高选择性，只需用很短的树脂柱就可以把欲测的金属离子浓缩并洗脱下来。
疏水性离子交换剂由于含有大量的活性基团，交换容量大、流速快、机械强度大，主要用于分离无机离子、有机酸、核苷、核苷酸及氨基酸等小分子物质，也可用于从蛋白质溶液中除去表面活性剂(如sds)、去污剂(如tritonx—100)、尿素、两性电解质等。