離子交換柱樹脂超聲探測

❶ 混合離子交換器的工作原理是什麼

陽、陰兩種離子交換樹脂，互相充分地混合在一個離子交換器內，同時進行陽、陰離子交換的設備。簡稱混床。所謂混床，就是把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填於同一交換裝置中，對流體中的離子進行交換、脫除。由於陽樹脂的比重比陰樹脂大，所以在混床內陰樹脂在上陽樹脂在下。

一般陽、陰樹脂裝填的比例為1：2，也有裝填比例為1：1.5的，可按不同樹脂酌情考慮選擇。混床也分為體內同步再生式混床和體外再生式混床。同步再生式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。混合床離子交換法，就是把陰、陽離子交換樹脂放置在同一個交換器中，在運行前將它們均勻混合，所以可看著是由無數陰、陽交換樹脂交錯排列的多級式復床，水中所含鹽類的陰、陽離子通過該項交換器，則被樹脂交換，而得到高度純水。在混合床中，由於陰、陽樹脂是相互混勻的，所以其陰、陽離子交換反應幾乎同時進行，或者說，水的陽離子交換和陰離子交換是多次交錯進行的，經H型交換所產生的H+和經過OH型交換所產生的OH-都不能積累起來，基本上消除反離子的影響，交換進行得比較徹底。由於進入混合床的初級純水質較好，交換器的負載較輕，樹脂的交換能力很長時間才被子耗竭。本混合床採用體內再生法，再生時首先利用兩種樹脂的比重不同，用反洗使用權陰、陽離子交換樹脂完全分離，陽樹脂沉積在下，陰樹脂浮在上面，然後陽樹脂用鹽酸（或硫酸）再生，陰樹脂用燒鹼再生。

❷ 怎樣利用離子交換柱層析法分離不同的蛋白質

離子交換內的介質一般是樹脂，陽離子交換型的，使用前樹脂先用鹼處理成鈉型，將氨基酸混合液（pH=2-3)上柱，pH=2-3時，氨基酸主要以陽離子形式存在，與樹脂上的鈉離子發生交換而被「掛」在樹脂上，再用洗脫劑洗脫。不同的氨基酸（帶的電荷不同）與樹脂的親和力不同，要將其分離洗脫下來，需要降低它們之間的親和力，方法是逐步提高洗脫劑的pH和鹽濃度，這樣各種氨基酸將以不同的速度被洗脫下來。

❸ 離子交換樹脂法的應用有哪些

離子交換樹脂法的應用有哪些
用離子交換樹脂進行分離的操作程序包括三個步驟,具體操作過程如下文中所述.
(1)交換柱的制備首先選擇合適的離子交換樹脂類型,用相應的溶液進行處理,如強酸性陽離子交換樹脂需要在稀鹽酸中浸泡,以除去雜質並使之溶脹和完全轉變成H式.然後用蒸餾水洗至中性,裝入充滿蒸餾水的交換柱中.注意防止氣泡進入樹脂層.
(2)交換使待處理水樣以合適的流速通過交換柱進行離子交換.交換完畢後用蒸餾水洗去殘留的溶液及交換過程中形成的酸、鹼或鹽類等.
(3)洗脫洗脫是將已交換到樹脂上的離子分離出來的過程.選擇合適的洗脫液,使之以適宜速度通過交換柱進行洗脫.
陽離子交換樹脂常用鹽酸溶液作為洗脫液；陰離子交換樹脂常用鹽酸溶液、氯化鈉或氫氧化鈉溶液作洗脫液.對於分配系數相近的離子,可用含有機絡合劑或有機溶劑的洗脫液,以提高洗脫過程的選擇性.
離子交換技術在富集和分離微量或痕量元素方面應用很廣.例如分離水中的鋰離子、錳離子、銅離子、鐵離子、鋅離子等多種金屬離子,首先加入鹽酸使一部分離子轉變為絡合陰離子,然後將水樣通過強鹼性陰離子交換樹脂,各種離子均被交換在樹脂上,最後用不同濃度的鹽酸溶液進行洗脫分離.鋰離子不生成絡合陰離子,不發生交換,可用12mol／L HCl溶液最先洗脫出來

❹ 生產木糖醇採用離子交換柱處理水解液的目的是什麼

木糖生產一般使用離子交換法來達到脫鹽脫灰的目的。最直接的可見效果是大幅度內降低電導率和提升容透光度。木糖生產一般採用玉米芯或秸稈的水解液，然後通過活性炭硅藻土脫色或膜法脫色（注意控制木質素，其會嚴重堵膜）、通過中合法或者酸糖分離法、電滲析等大幅度降低 料液電導至≤4000us/cm，再使用大孔吸附樹脂提高透光度至80%，PH≥3的程度。此時糖液很澀，不符合要求，最後使用陰陽樹脂進行脫鹽脫灰。
料液電導仍有4000us是由於其游離的離子較多，離子分為陽離子和陰離子。色素也有離子型色素和苯酚類色素，離子交換法其應用原理是利用陰陽樹脂所帶的不同官能集團對不同的離子和色素進行交換。陽樹脂吸附陽離子置換下來氫離子，陰樹脂吸附陰離子置換下來氫氧根，兩者中和電導降低，而離子型色素也吸附在樹脂上以達到脫鹽脫灰的效果。若前處理妥當，離子交換法能保證料液透光≥95%，電導≤50us/cm，此時已經完全沒有澀味符合食品要求，接著進行濃縮、旋蒸、噴霧乾燥得到合格產品。

❺ 離子交換法可用於（）和（）

,稀土元素的分離
雖然目前萃取法在稀土分離中也有很大優勢.但為取得單個的高純度的稀土元素.離子交換法仍佔有一定的地位.這個流程中使用強酸性陽離子交換樹脂,並應用延緩離子.由於所用淋洗劑是與稀土元素有很強結合能力的試劑乙二胺四乙酸(EDTA).如無任何阻擋,所有稀土元素都會較快地從柱中流出而不能達到有效分離.所謂延緩離子是這樣的離子(比如Cu2+),它與淋洗劑的結合能力比稀土強,事先充滿整個樹脂柱,當淋洗劑與稀土形成的配合物下行遇到Cu2+時,Cu2+即與淋洗劑結合而將稀土元素離子釋放出來使之滯留在樹脂上.隨著淋洗的繼續,稀土元素經過反復地在淋洗劑和樹脂間交換.最後按順序在柱上排列,達到分離的目的.
二,在分析領域的應用
1,試樣中總鹽量的測定
2,分離干擾離子
(1),不同電荷離子間的分離
一般常用陽離子交換樹脂.
(2),相同電荷離子間的分離
將某種離子變成絡陰離子,而用離子交換樹脂
分離.
二,在分析領域的應用
例: 分離 Al3+ 和Fe3+
HCl介質
將相同電荷的離子一起吸附到樹脂上,然後進
行選擇性淋洗,將它們分離.
例: 分離鎳,錳,鈷,銅,鐵,鋅
在濃鹽酸介質中,強鹼性陰離子交換樹脂上進行交換後,用不同濃度的鹽酸溶液洗脫.
12 mol/LHCl → Ni2+ , 6.0mol/LHCl → Mn2+
4.0mol/LHCl → Co2+ , 2.5mol/LHCl → Cu2+
0.5mol/LHCl → Fe3+ , 0.005mol/LHCl →Zn2+
3,痕量物質的富集
例:測定天然水中K+,Na+,Ca2+,Mg2+,SO42-,
Cl-
試液 → 陽離子交換柱 → 陰離子交換柱 →
少量稀鹽酸洗脫陽離子 → 少量氨溶液洗脫陰離子 → 濃縮
三,化學工業中的應用
1,氫氣的凈化
2,工業鹽酸的提純
3,石油化工
四,醫葯食品工業
五,環境保護
§4.6吸附分離及應用
吸附色層分離是用吸附劑對某些元素或離子進行吸附而建立起來的色層分離方法.
吸附劑特性:
化學穩定性好,耐化學腐蝕,分離所得到產
物具有良好的化學純度;
(2) 耐輻射性,尤其在放射化學分離中容易得到比較穩定的分離效率和回收率.
良好的吸附和淋洗性能,在吸附色層中溶質和吸附劑之間容易達到平衡,吸附和淋洗較快,為快速分離相獲得較小體積的淋洗液創造了條件;
(4) 吸附劑易於獲取,價格低廉,操作比較簡單,消化處理容易.

❻ 在離子交換樹脂的轉型中，如果假如酸的量不夠，樹脂沒

在離子交換抄樹脂的轉型中，如果假如酸的量不夠，樹脂沒
離子交換樹脂使用前的預處理一般使用稀鹽酸（2%—5%濃度)樹脂經預處理轉成所需離子型能起到活化樹脂的作用,步驟如下：1、樹脂裝柱後,以約10米/小時流速自下而上,使樹脂體積膨脹,（註：視交換器留有體積空間而定控制...

❼ 陽離子交換柱是什麼 什麼叫陽離子交換柱

1、陽離子交換柱把一定比例的陽離子交換樹脂混合裝填於同一交換裝置中，對流體中的離子進行交換、脫除。

2、離子交換柱也稱混床。所謂的離子交換柱，就是把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填於同一交換裝置中，對流體中的離子進行交換、脫除。

❽ 離子交換法樹脂的處理與再生

離子交換法樹脂的處理與再生：
1. 首先對床層進行反吹，將進口吸附的雜質吹掉，防止樹脂柱壓力增加。
2. 用再生液從出口進入，對樹脂柱進行再生。
3. 再生完畢，用純水對樹脂柱進行清洗，洗滌至符合要求時，再生完畢，重新投入使用。

❾ 離子交換的基本原理和裝置運行方式

離子交換的基本原理和裝置運行方式

藉助於固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進行交換，以達到提取或去除溶液中某些離子的目的，是一種屬於傳質分離過程的單元操作。離子交換是可逆的等當量交換反應。下面一起來了解一下離子交換的基本原理和裝置運行方式：

1.1離子交換的基本原理

水處理中主要採用離子交換樹脂和磺化煤用於離子交換。其中離子交換樹脂應用廣泛，種類多，而磺化煤為兼有強酸型和弱酸型交換基團的陽離子交換劑。

離子交換樹脂按結構特徵，分為：凝膠型、大孔型和等孔型;

按樹脂母體種類，分為：苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等;

按其交換基團性質，分為：強酸型、弱酸型、強鹼型和弱鹼型。

⑴離子交換樹脂的構造

是由空間網狀結構骨架(即母體)與附屬在骨架上的許多活性基團所構成的不溶性高分子化合物。活性基團遇水電離，分成兩部分：固定部分，仍與骨架牢固結合，不能自由移動，構成所謂固定離子，活動部分，能在一定范圍內自由移動，並與其周圍溶液中的其他同性離子進行交換反應，稱為可交換離子。

⑵基本性能

①外觀

呈透明或半透明球形，顏色有乳白色、淡黃色、黃色、褐色、棕褐色等，

②交聯度

指交聯劑占樹脂原料總重量的百分數。對樹脂的許多性能例如交換容量、含水率、溶脹性、機械強度等有決定性影響，一般水處理中樹脂的交聯度為7%～10%.

③含水率

指每克濕樹脂所含水分的百分率，一般為50%，交聯度越大，孔隙越小，含水率越少。

④溶脹性

指干樹脂用水浸泡而體積變大的現象。一般來說，交聯度越小，活性基團越容易電離，可交換離子的水合離子半徑越大，則溶脹度越大;樹脂周圍溶液電解質濃度越高，樹脂溶脹率就越小。

在生產中應盡量保證離子交換器有長的工作周期，減少再生次數，以延長樹脂的使用壽命。

⑤密度

分為干真密度、濕真密度和濕視密度

⑥交換容量

是樹脂最重要的性能，是設計離子交換過程裝置時所必須的數據，定量地表示樹脂交換能力的大小。分為全交換容量和工作交換容量。

⑦有效PH范圍

由於樹脂的交換基團分為強酸強鹼和弱酸弱鹼，所以水的PH值對其電離會產生影響，影響其工作交換容量。弱鹼只能在酸性溶液中以及弱酸在鹼性溶液中有較高的交換能力。

⑧選擇性

即離子交換樹脂對水中某種離子能優先交換的性能。除與樹脂類型有關外，還與水中濕度和離子濃度有關。

⑨離子交換平衡

離子交換反應是可逆反應，服從質量作用定律和當量定律。經過一定時間，離子交換體系中固態的樹脂相和溶液相之間的離子交換反應達到平衡，其平衡常數也稱為離子交換選擇系數。降低反應生成物的濃度有利於交換反應的進行。

⑩離子交換速率

主要受離子交換過程中離子擴散過程的影響。

其他性能：如溶解性、機械強度和耐冷熱性等。離子交換樹脂理論上不溶於水，機械強度用年損耗百分數表示，一般要求小於3%～7%/年。另外，溫度對樹脂機械強度和交換能力有影響。溫度低則樹脂的機械強度下降，陽離子比陰離子耐熱性能好，鹽型比酸鹼型耐熱好。

⑶樹脂層離子交換過程

以離子交換柱中裝填鈉型樹脂，從上而下通以含有一定濃度鈣離子的硬水為例，以交換柱的深度為橫坐標，以樹脂的飽和度為縱坐標，可繪得某一時刻的飽和度曲線。就整個交換過程而言，樹脂層的變化可分為三個階段。

1.2離子交換裝置運行方式

離子交換裝置按運行方式不同，分為固定床和連續床

⑴固定床的構造與壓力濾罐相似，是離子交換裝置中最基本的也是最常用的一種型式，其特點是交換與再生兩個過程均在交換器中進行，根據交換器內裝填樹脂種類及交換時樹脂在交換器中的.位置的不同，可分為單層床、雙層床和混合床。

單層床是在離子交換器中只裝填一種樹脂，如果裝填的是陽樹脂，稱為陽床;如果裝填的是陰樹脂，稱為陰床。

雙層床是離子交換器內按比例裝填強、弱兩種同性樹脂，由於強、弱兩種樹脂密度的不同，密度小的弱型樹脂在上，密度大的強型樹脂在下，在交換器內形成上下兩層。

混合床則是在交換器內均勻混雜的裝填陰、陽兩種樹脂，由於陰、陽樹脂混雜，因此原水流經樹脂層時，陰、陽兩種離子同時被樹脂所吸附，其產物氫離子和氫氧根離子又因反應生成水而得以降低，有利於交換反應進行的徹底，使得出水水質大大提高。但其缺點是再生的陰、陽樹脂很難徹底分層。於是又發明了三層混床新技術，保證在反洗時將陰、陽樹脂分隔開來。

根據固定床原水與再生液的流動方向，又分為兩種形式，原水與再生液分別從上而下以同一方向流經離子交換器的，稱為順流再生固定床，原水與再生液流向相反的，稱為逆流再生固定床。

順流再生固定床的構造簡單，運行方便，但存在幾個缺點：在通常生產條件下，即使再生劑單位耗量二至三倍於理論值，再生效果也不太理想;樹脂層上部再生程度高，而下部再生程度差;工作期間，原水中被去除的離子首先被上層樹脂所吸附，置換出來的反離子隨水流流經底層時，與未再生好的樹脂起逆交換反應，上一周期再生時未被洗脫出來的被去除的離子，作為泄漏離子出現在本周期的出水中，所以出水剩餘被去除的離子較大;而到了了工作後期，由於樹脂層下半部原先再生不好，交換能力低，難以吸附原水中所有被去除的離子，出水提前超出規定，導致交換器過早地失效，降低了工作效率。因此，順流再生固定床只選用於設備出水較小，原水被去除的離子和含鹽量較低的場合。

逆流再固定床的再生有兩種操作方式：一是水流向下流的方式，一是水流向上流的方式，逆流再生可以彌補順流再生的缺點，而且出水質量顯著提高，原水水質適用范圍擴大，對於硬度較高的水，仍能保證出水水質，所以目前採用該法較多。

總起來說，固定床有出水水質好等優點，但固定床離子交換器存在三個缺點：一是樹脂交換容量利用率低，二是在同設備中進行產水和再生工序，生產不連續，三是樹脂中的樹脂交換能力使用不均勻，上層的飽和程度高，下層的低。

為克服固定床的缺點，開發出了連續式離子交換設備，即連續床。

⑵連續床又分為移動床和流動床

移動床的特點是樹脂顆粒不是固定在交換器內，而是處於一種連續的循環運動過程中，樹脂用量可減少三分之一至二分之一，設備單位容積的處理水量還可得到提高，如雙塔移動床系統和三塔移動床系統。

流動床是運行完全連續的離子交換系統，但其操作管理復雜，廢水處理中較少應用。

❿ 離子交換樹脂如何使用與貯藏

離子交抄換樹脂含有一定的襲水分子。在貯藏和使用時應保持一定的濕度，並避免濕度過高或乾燥，過冷或過熱的反復變化以及日光的直接照射，否則離子交換樹脂的機械強度將會下降。樹脂一般應在5〜40攝氏度的溫度范圍內保存，並注意不要長時間地與高濃度強氧化劑接觸。對於新樹脂來說，比較理想的交換溫度約為30攝氏度。陽離子交換樹脂在80攝氏度以下使用穩定；陰離子交換樹脂在40攝氏度以下使用穩定。中性鹽型樹脂比游離酸型或鹼型樹脂穩定。一般將樹脂連續使用一年作為一個周期，此時應檢査樹脂的交換容量，並按約5%的新樹脂進行補充。冬季常將樹脂貯存於10〜20%的氯化鈉溶液中。樹脂若被有機物污染或吸附達到飽和時，顏色將會加深。平常可藉此現象粗略地觀察樹脂吸附雜質的程度。
樹脂在貯存或使用過程中，應盡量避免樹脂被污染。造成污染的因素很多：被有機物、重金屬或細菌、藻類污染；被油類污染；水中硅酸含量過高；溶液或水溫忽高忽低的反復變化，多次反復地處於乾燥與水浸狀態，只顧使用，不顧再生處理以及長期貯存未加護養等。