離子交換樹脂海綿

㈠ 海水淡化：人類的水源是怎樣的

人類生活和工農業生產需要的水是淡水，可是，佔地球表面71%的水中，97.2%是海洋中的水，實際上能利用的淡水，只佔世界水總量的0.63%。隨著世界人口的增加和生活水平的提高，隨著工農業生產的發展，世界淡水用量正以每年4%的速度急劇地增加。據統計，近幾十年來，世界不少地區供水不足，目前估計有12億人口缺水。

這怎麼辦？惟一的辦法是向海洋要水。

可是，海水平均含有3.5%的鹽分，不能使用。人喝了海水，會渴上加渴，引起機體脫水。用海水澆灌農作物，農作物會「腌死」。有些靠海的淺灘地常由於海水的浸漬而變成鹽鹼地，幾乎寸草不長。在工業上也不能用海水，因為海水含有大量的礦物鹽類，不合純度要求，如果用來燒鍋爐，會生成厚厚的鍋垢，損壞鍋爐。

這該怎麼辦呢？辦法是使海水淡化，把海水中的鹽分與水分開。

蒸發法是海水淡化最簡單的方法，就是將海水加熱蒸發，再將水蒸氣冷卻，提取淡水。太陽能蒸餾淡化裝置就是使用這種方法。

太陽能蒸餾淡化裝置，像一座座矮小的房子，屋頂用玻璃或透明塑料板組成，可以使陽光透過，照射在海水上。海水變熱蒸發，水蒸氣上升後，碰到玻璃會凝結成水滴，收集到兩旁的淡水槽中。

蒸發法還有許多種，目前世界90%的海水淡化裝置是由多級閃急蒸發法生產的。閃急蒸發法是給加熱了的海水施加高壓，然後突然降壓，使水在瞬間蒸發的方法。所謂多級就是把許多蒸餾器串聯起來，讓壓力下降幾次使水蒸發。

離子交換樹脂，我們對它已不太陌生，它就是科學家手中的一根魔杖，用它放在海水中，它可以像海綿吸水那樣，吸附出海水中的鹽分，使海水變成淡水。

用離子交換樹脂使海水淡化的方法叫離子交換法，這種方法適應於海洋上的遇難人員應急之用。

海水淡化還有一種方法是電滲析法，就是在海水淡化裝置中插入兩根電極，在兩極之間放入一種特種薄膜。這樣就把海水淡化裝置隔成三室，一個叫陽極室，一個叫陰極室，一個叫中間室。當接通電源後，奇跡就會發生，海水中的鹽分會向兩個電極「靠」去，使得兩個極室的海水愈來愈濃，而中間室的海水逐漸被淡化。這種方法適用於中小型淡化廠，我國西沙永興島上的海水淡化站，是目前世界上最大的電滲析淡化裝置，每天生產淡水20多噸。

在自然界有這樣一種膜，它只能透過水分子，不能透過其他物質，科學家把這種膜叫做半透膜。動植物的細胞膜都是半透膜，如干大豆放在水中浸泡後會膨脹，就是因為水通過細胞向乾果內部滲透的結果。

利用半透膜可以淡化海水，這種方法叫反滲透法。用人造半透膜把水和海水分開。海水是鹽水溶液，水分子會透過膜滲透到海水中，使海水稀釋，並且產生一種壓力，叫滲透壓。然後，向海水加一個壓力，大於滲透壓，這時，海水中的水分子就會被擠出海水，透過半透膜，到純水這邊來。

反滲透法脫鹽效率高。近年來，各國都在研究、推廣應用，是一種前途誘人的方法。在1978年到1982年期間，世界已建成21家日產300噸以上的反滲透海水淡化廠。

向海洋要水，一些國家生發奇想，把漂浮在南太平洋的南極冰山，用船拖來，讓它融化掉，供人類利用。一座小冰山可供幾十萬人的城市用一年，初步試施，已取得成功。

有了海水淡化技術，海洋就成了人類取之不盡、用之不竭的淡水庫。

㈡ 求問怎麼用離子交換樹脂層析分離混合氨基酸

【原理】離子交換樹脂是一種合成的高聚物，不溶於水，能吸水膨脹。高聚物分子由能電離的極性基團及非極性的樹脂組成。極性基團上的離子能與溶液中的離子起交換作用，而非極性的樹脂本身物性不變。通常離子交換樹脂按所帶的基團分為強酸(＝R＝S03H)、弱(＝COOH)、強鹼 (＝N+＝R：)和弱鹼(＝NH2＝NHR＝NR2)。
離子交換樹脂分離小分子物質如氨基酸、腺苷、腺苷酸等是比較理想的。但對生物大於物質如蛋白質是不適當的，因為它們不能擴散到樹脂的鏈狀結構中。故如分離生物大子、可選用以多糖聚合物如纖維素、葡聚糖為載體的離子交換劑。
本實驗用磺酸陽離子交換樹脂分離酸性氨基酸(天冬氨酸)、中性氨基酸(丙氨酸)鹼性氨基酸(賴氨酸)的混合液。在特定的pH條件下，它們解離程度不同，通過改變脫液的pH或離子強度可分別洗脫分離。
【材料】1．實驗器材層析柱（1.6X20cm）；恆流泵；梯度混合器；試管及試管架；紫外分光光度計、磺酸陽離子交換樹脂(Dowex 50)
2．實驗試劑
(1)2mol／L HCl
(2)2mol／L NaOH
(3)0.1mOl／L HCl
(4) 0.1mol／L NaOH
(5)pH4.2的檸檬酸緩沖液：0.lmol／L檸檬酸54m1加0.1mol／L檸檬酸鈉46ml
(6)pH5的醋酸緩沖液：0.2mol／L NaAc 70ml加 0.2mol／L HAc 30ml
(7)0.2％中性茚三酮溶液：0.2g茚三酮加100ml丙酮
(8)氨基酸混合液：丙氨酸、天冬氨酸、賴氨酸各10m1加0.1mol／L HCl 3m【方法】
1. 樹脂的處理
100ml燒杯中置約10g樹脂，加25ml 12mo1／L HCl攪拌2h，傾棄酸液，用蒸餾水充洗滌樹脂至中性。加25ml 12mol／L NaOH至上述樹脂中攪拌2h，傾棄鹼液，用蒸餾水洗滌至中性。將樹脂懸浮於50ml pH4.2檸檬酸緩沖液中備用。
2. 裝柱取直徑0.8cm～1.2cm、長度 10cm～12cm的層析柱，底部墊玻璃棉或海綿圓墊，自頂部注入經處理的上述樹脂懸浮液，關閉層柱出口，待樹脂沉降後，放出過量的溶液，在加入一些樹脂，至樹脂沉積至8cm～10cm高度即可。於柱子頂部繼續加入pH4.2檸檬酸緩沖液洗滌，使流出液pH為4.2為止，關閉柱子出口，保持液面高出樹脂表面1cm左右。
3. 加樣、洗脫及洗脫液收集
打開山口使緩沖液流出，待液面幾乎平齊樹脂表面時關閉出口(不可使樹脂表面乾燥)。用長滴管將15滴氨基酸混合液仔細直接加到樹脂頂部，打開出口使其緩慢流入柱內。當液面剛平樹脂表面時，加入0.1mol／L HCl 3ml，以10滴／min～12滴／min的流速洗脫，收集洗脫液，每管20滴，逐管收存。當HCl液面剛平樹脂表面時，用1m1 pH4.2檸檬酸緩沖液沖洗柱壁一次，接著用2ml pH4.2檸檬酸緩沖液洗脫，保持流速10滴／min～12滴／min並注意勿使樹脂表面乾燥。
在收集洗脫液的過程中，逐管用茚三酮檢驗氨基酸的洗脫情況，方法是：於各管洗脫液中加10滴pH5醋酸緩沖液和10滴中性茚三酮溶液，沸水浴中煮10min，如溶液呈紫藍色，表示已有氨基酸洗脫下來。顯色的深度可代表洗脫的氨基酸濃度，可比色測。
在用pH4.2檸檬酸緩沖液把第二個氨基酸洗脫出來之後，再收集兩管茚三酮反應陰性部分，關閉層析柱出口，將樹脂頂部剩餘的pH4.2檸檬酸緩沖液移去。
於樹脂頂部加入2ml 0.1mo1／L NaOH，打開出口使其緩慢流入柱內，按上面I續用0.1mo1／L NaOH洗脫並逐管收集 (注意仍然保持流速10滴／min～12滴／min)，每管20滴。做洗脫液中氨基酸檢驗，在第三個氨基酸用0.1mo1／L NaOH洗脫下來以後，再繼續收集兩管茚三酮反應陰性部分。
最後以洗脫液管號為橫坐標，洗脫液各管光密度（以水作空白，在570nm波長讀取吸光度）或顏色深淺（以 -，±，+，++．．．表示）為縱坐標作圖，即可畫出一條洗脫曲線。
【注意事項】
1. 一直保持流速10滴/min～12滴／min，並注意勿使樹脂表面乾燥。
2. 在裝柱時必須防止氣泡、分層及柱子液面在樹脂表面以下等現象發生。

㈢ 飲用水過濾材料有哪些

1、石料：石料中的粗砂、石英石、珊瑚砂等，都可用作過濾材料，可有效的濾除水中的雜質。粗砂是生物過濾系統中培養消化細菌的一種基料。它們都是常見的水質過濾材料。
2、海綿：海綿是一種化纖產品，空隙較多，吸水性較強，可有效地濾去大顆粒雜質，一般商店均有出售。若單一選用海綿，必須加厚海綿層，才會有好的過濾效果。
3、晴綸綿：一種化纖產品，纖維細長交錯，結構細膩，遇水有通透性，是較海綿更緻密的過濾材料，它可以濾除肉眼可見的顆粒材料，常與活性炭共同使用。
4、煤渣：燒鍋爐後的廢棄物，其結構膨大，有蜂窩狀細孔，不溶於水，經篩選洗凈後可用作過濾材料。它對水中臭氣的吸附作用良好，是一種較廉價的過濾材料。
5、離子交換樹脂：一種新型的過濾材料，又分為陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂兩種。可有效地濾除水中的氯離子、鈣離子、鎂離子、金屬離子等，降低水質的硬度。離子交換樹脂的 吸附能力強於活性炭，凈化效果較好，也是目前較常見的過濾材料。
6、活性炭是一種黑色的米粒狀的過濾材料，它表面布滿許多小孔，其吸附能量是各小孔體積的總和。1千克活性炭有數百平方厘米的吸附面積，吸附效果很好，它是觀賞魚水族箱中較常使用的過濾材料。

㈣ 凝膠型離子交換樹脂和大孔型離子交換樹脂的不同之處

大孔型樹脂是復什麼？

大孔型離子交換制樹脂是一種大孔結構且帶有官能團的網狀結構的聚合物，孔徑不會隨著環境、溫度的變化而變化，孔徑一般在10nm左右，外觀一般為不透明乳白色。

凝膠型樹脂是什麼？

凝膠型離子交換樹脂是離子交換樹脂的一種，是由純單體混合物經縮合或聚合而成的，外觀一般為透明的球型顆粒，凝膠樹脂的結構為微孔狀，凝膠型離子交換樹脂可以分為強酸性、弱酸性、強鹼性、弱鹼性及螯合性五種。

大孔型樹脂和凝膠型樹脂有什麼區別？

大孔型離子交換樹脂是針對凝膠型離子交換樹脂的缺點而研製的，大孔型離子交換樹脂和凝膠型離子交換樹脂的主要區別就是它們的孔徑不一樣，凝膠型離子交換樹脂的孔徑一般在3nm以下，在乾的凝膠型離子交換樹脂中，這些孔徑就會消失，而大孔型離子交換樹脂的孔徑一般在10nm左右，這些孔徑的大小不會因為環境的變化而改變。

凝膠型離子交換樹脂在干態和非水系統中不能使用，而且在使用的過程中可能會發生「中毒」的現象，從而失去離子交換的能力，而大孔型離子交換樹脂能夠在在干態和非水系統中使用，而且不會發生「中毒」的現象，但是大孔型離子交換樹脂具有交換容量較低，再生時酸鹼用量大及價格較高等缺點。

㈤ 飲用水過濾材料有哪些

飲用水的過濾材料種類較多，通常有粗砂、碎石、煤渣、活性炭、海綿、生物球、晴綸棉、離子交換樹脂等，其中過濾材料是以活性炭應用最廣。

1、石料：石料中的粗砂、石英石、珊瑚砂等，都可用作過濾材料，可有效的濾除水中的雜質。粗砂是生物過濾系統中培養消化細菌的一種基料。它們都是常見的水質過濾材料。

2、海綿：海綿是一種化纖產品，空隙較多，吸水性較強，可有效地濾去大顆粒雜質，一般商店均有出售。若單一選用海綿，必須加厚海綿層，才會有好的過濾效果。

3、晴綸綿：一種化纖產品，纖維細長交錯，結構細膩，遇水有通透性，是較海綿更緻密的過濾材料，它可以濾除肉眼可見的顆粒材料，常與活性炭共同使用。

4、煤渣：燒鍋爐後的廢棄物，其結構膨大，有蜂窩狀細孔，不溶於水，經篩選洗凈後可用作過濾材料。它對水中臭氣的吸附作用良好，是一種較廉價的過濾材料。

5、離子交換樹脂：一種新型的過濾材料，又分為陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂兩種。可有效地濾除水中的氯離子、鈣離子、鎂離子、金屬離子等，降低水質的硬度。離子交換樹脂的 吸附能力強於活性炭，凈化效果較好，也是目前較常見的過濾材料。

6、活性炭是一種黑色的米粒狀的過濾材料，它表面布滿許多小孔，其吸附能量是各小孔體積的總和。1千克活性炭有數百平方厘米的吸附面積，吸附效果很好，它是觀賞魚水族箱中較常使用的過濾材料。

㈥ 求羅門哈斯離子交換樹脂資料

羅門哈斯離子交換樹脂的應用領域：

一、食品行業：

二、化工行業：

三、制葯行業：

四、水處理行業：

五、環境保護：

羅門哈斯離子交換樹脂的種類：

強酸性陽離子交換樹脂

通常用於水軟化和脫礦質應用。強酸性陽離子樹脂是一種相對安全且成本有效的方法，用於去除水垢和硬度，例如鈣和鎂，因為它們可以用濃鹽溶液如氯化鈉鹽水再生。當用氫氣循環與硫酸或鹽酸（HCl）作為再生劑時，強酸性陽離子樹脂對脫礦質也非常有效。

弱酸性陽離子交換樹脂

是脫鹼應用的經濟有效的選擇，其中給水具有高比例的硬度與鹼度。弱酸性陽離子樹脂通過除去二價陽離子（例如鈣）並根據工藝條件用氫/鈉代替它來實現這一點。根據工藝需要，可以在離子交換過程之後進行脫氣和pH調節。弱酸性陽離子樹脂也是高鹽度流軟化的理想選擇。

強鹼陰離子交換樹脂

有多種類型，必須對其特性進行稱重，以確定最適合特定應用的樹脂。離子交換樹脂有利於二氧化硅的去除，特別是對於游離無機酸（FMA）含量低的物流。強鹼陰離子交換樹脂的其他優異用途包括去除鈾。強鹼陰離子交換樹脂對於去除硝酸鹽（NO 3）也是有效的，但如果進料水含有高濃度的硫酸鹽，則過量的再生循環可能會影響效率。最後，強鹼陰離子交換樹脂能夠與鹵素結合。

弱鹼陰離子交換樹脂

對於不需要除去二氧化碳（CO 2）和/或二氧化硅（SiO 2）的去離子應用是有效的。弱鹼陰離子交換樹脂對酸吸收也有效，因為它們可以中和強無機酸。

螯合樹脂

最常見的特種樹脂類型，用於選擇性去除某些金屬，鹽水軟化和其他物質。特殊樹脂官能團根據手頭的應用而廣泛變化，並且可包括硫醇，亞氨基二乙酸或氨基膦酸等。螯合樹脂廣泛用於稀釋溶液中的金屬濃縮和去除，例如鈷（Co 2+）和汞（Hg 2+）。

拋光混床樹脂

混合床單元由於流含量的波動而更容易受到樹脂結垢和較差的系統功能的影響，因此通常在其他處理工藝的後端使用，使用拋光混床樹脂制備純水/超純水。

㈦ 離子交換色譜的原理以及陰陽離子交換樹脂的特性

離子交換樹脂的結構：

離子交換樹脂主要由高分子骨架和活性基團兩部分組成，高分子骨架是惰性的網狀結構骨架，是不溶於酸或鹼的高分子物質，常用的離子交換樹脂是由苯乙烯和二乙烯苯聚合得到樹脂的骨架。

而活性基團不能自由移動的官能團離子和可以自由移動的可交換離子兩部分組成，可交換離子能夠決定樹脂所吸附的離子，比如可交換離子為H型陽離子交換樹脂，那麼這個樹脂能夠吸附的離子，就是H型陽離子，而官能團離子能夠決定樹脂的「酸"、「鹼"性和交換能力的強弱，比如官能團離子是強酸性離子，那麼樹脂就是強酸性離子交換樹脂。

離子交換樹脂的內部結構：

1.凝膠型樹脂是由純單體混合物經縮合或聚合而成的，結構為微孔狀，合成的工藝比較簡單，孔徑大概在1-2nm左右，凝膠型樹脂的操作容量高，產水量高，物理強度好，且再生效率高，被廣泛應用在食品飲料加工，超純水制備，飲用水過濾，硬水軟化，製糖業，制葯等領域。

2.大孔型樹脂的孔徑一般在10nm左右，在樹脂中孔徑是比較大的，所以被稱為大孔型樹脂，且孔徑不會隨著周圍的環境而變化，能夠彌補凝膠型樹脂不能在非水系統中使用的缺點，吸附能力非常強大，不易碎裂，耐氧化好，操作容量高，能夠應用在醫葯領域、除重金屬污染、葯品純化、水處理中除去碳酸硬度、冷凝水精處理等領域。

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㈧ 離子交換樹脂的物理結構

離子樹脂常分為凝膠型和大孔型兩類。
凝膠型樹脂的高分子骨架，在乾燥的情況下內部沒有毛細孔。它在吸水時潤脹，在大分子鏈節間形成很微細的孔隙，通常稱為顯微孔（micro-pore）。濕潤樹脂的平均孔徑為2～4nm（2×10－6 ～4×10－6mm）。這類樹脂較適合用於吸附無機離子，它們的直徑較小，一般為0.3～0.6nm。這類樹脂不能吸附大分子有機物質，因後者的尺寸較大，如蛋白質分子直徑為5～20nm，不能進入這類樹脂的顯微孔隙中。
大孔型樹脂是在聚合反應時加入致孔劑，形成多孔海綿狀構造的骨架，內部有大量永久性的微孔，再導入交換基團製成。它並存有微細孔和大網孔（macro-pore），潤濕樹脂的孔徑達100～500nm，其大小和數量都可以在製造時控制。孔道的表面積可以增大到超過1000m2/g。這不僅為離子交換提供了良好的接觸條件，縮短了離子擴散的路程，還增加了許多鏈節活性中心，通過分子間的范德華引力（van de Waals force）產生分子吸附作用，能夠象活性炭那樣吸附各種非離子性物質，擴大它的功能。一些不帶交換功能團的大孔型樹脂也能夠吸附、分離多種物質，例如化工廠廢水中的酚類物。
大孔樹脂內部的孔隙又多又大，表面積很大，活性中心多，離子擴散速度快，離子交換速度也快很多，約比凝膠型樹脂快約十倍。使用時的作用快、效率高，所需處理時間縮短。大孔樹脂還有多種優點：耐溶脹，不易碎裂，耐氧化，耐磨損，耐熱及耐溫度變化，以及對有機大分子物質較易吸附和交換，因而抗污染力強，並較容易再生。

㈨ 用離子交換樹脂軟化水的原理是什麼

離子交換(Ion Exchange)法是利用離子交換樹脂交換離子的能力，按水處理的要求將原水中所不需要的離子通過交換而暫時佔有，然後再將它釋放到再生液中，使水得到軟化的水處理方法。
離子交換樹脂是一種由有機分子單體聚合而成的，具有三維網路結構的多孔海綿狀高分子化合物。在構成網路的主鏈上有許多活動的化學功能團，這些功能團由帶電荷的固定離子和以離子鍵與固定離子相結合的反離子所組成。樹脂吸水膨脹後，化學功能團上結合的反離子與水中的離子進行交換。陽離子交換樹脂可吸附Ca2+、Mg2+等陽離子，陰離子交換樹脂可吸附Cl-、HCO3-、SO42-、CO32- 等陰離子，從而使原水得以凈化。反應式如下：
R-H+(-SO3H+)+ Ca2+、Mg2+→R-SO3Ca(Mg)+H+
R-OH-(≡N-OH-)+ HCO3-、SO42-、CO32-→R≡N- SO42-( HCO3-、CO32-)+OH-
H++ OH-→H2O
經過幾組樹脂的反復交換，水的硬度和鹼度都能得到較好控制。處理過的水含鹽量可降至5～10mg/L以下，硬度接近0，pH值接近中性。

㈩ 離子交換樹脂按作用和用途可分為哪幾種

1、強酸性陽離子交換樹脂
強酸性陽離子交換樹脂含有大量的強酸性基團，如磺酸基－SO3H，容易在溶液中離解出H+，故呈強酸性，樹脂離解後，本體所含的負電基團，如SO3－，能吸附結合溶液中的其他陽離子，這兩個反應使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。
強酸性樹脂的離解能力很強，在酸性或鹼性溶液中均能離解和產生離子交換作用。
樹脂在使用一段時間後，要進行再生處理，即用化學葯品使離子交換反應以相反方向進行，使樹脂的官能基團回復原來狀態，以供再次使用，如強酸性陽離子交換樹脂是用強酸進行再生處理，此時樹脂放出被吸附的陽離子，再與H+結合而恢復原來的組成。
2、弱酸性陽離子交換樹脂 
弱酸性陽離子交換樹脂含弱酸性基團，如羧基－COOH，能在水中離解出H+而呈酸性。樹脂離解後餘下的負電基團，如R-COO－(R為碳氫基團)，能與溶液中的其他陽離子吸附結合，從而產生陽離子交換作用。
弱酸性陽離子交換樹脂離解性較弱，在低pH下難以離解和進行離子交換，只能在鹼性、中性或微酸性溶液中(如pH5-14)起作用，這類樹脂亦是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生)。 
3、強鹼性陰離子交換樹脂 
強鹼性陰離子交換樹脂含有強鹼性基團，如季胺基(亦稱四級胺基)－NR3OH(R為碳氫基團)，能在水中離解出OH-而呈強鹼性，這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合，從而產生陰離子交換作用。 
強鹼性陰離子交換樹脂的離解性很強，在不同pH下都能正常工作。它用強鹼(如NaOH)進行再生。
4、弱鹼性陰離子交換樹脂 
弱鹼性陰離子交換樹脂含有弱鹼性基團，如伯胺基(亦稱一級胺基)-NH2、仲胺基(二級胺基)-NHR、或叔胺基(三級胺基)-NR2，它們在水中能離解出OH－而呈弱鹼性，這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合，從而產生陰離子交換作用。
弱鹼性陰離子交換樹脂在多數情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附，只能在中性或酸性條件(如pH1-9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH進行再生。