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阴树脂和阳树脂的区别6

发布时间:2025-08-10 06:03:53

⑴ 阴阳树脂从外观上怎么区分

摘要:[目的]提高离子交换纯水器制备纯水的质量和产量 [方法] 老化树脂吸附的主要杂质离于最大程度置
换出来指示再生终点 [结果]纯水最高比电阻达33.3×10 5 Ω·cm,周期产水约700 L [结论]与原法比较,纯水质量和产量均有明显提高。
   关键词:离子交换法;树脂;老化;再生
   分析实验室用纯承质量如何直接影响分析结果的准确性。据国家标准规定,实验用水必须符合GB6682-l986“实验室用水规格”中3级水的质量要求,即水温在25℃时,比电阻≥5×10 5Ω·cm(电导率≤2.0μs/cm)。“离子交换制备纯水以其水质好,成本低,使用方便等优点得到各级实验室的普遍使用。但在日常工作中发现,目前许多实验室使用的离子交换纯水器,当树脂老化后,若采用传统的“常规处理 方法再生树脂,其制备的纯水往往质量不高,难以满足日益增多的微量组分分析用水要求。针对这个问题.我们实验室将常规处理的再生方法加以改进。以老化树脂吸附的主要杂质离子最大程度置换出来指示再生终点,结果提高了制备纯水的质量和产量。现将方法报告如下。
   1 材料
   1.1 试剂 7%盐酸溶液;8%氢氧化钠;O.01mol/L EDTA标准溶液;1+1氨水;硝酸银标准溶液(每毫升硝酸银相当0.50mg氯化物);5%铬酸钾;0.25mol/L和0.025mol/L硫酸。
   1.2 仪器DDS-IIC型电导率仪,上海南华医疗器械厂。
   2 操作方法
   2.1 阴阳树脂除杂,清洗 将失效的树脂阴阳分开,分别置于两个塑料盆中,用自来水漂洗.除去可见的杂质和破碎的树脂,去水并反复漂洗2~3次,抽干。
   2.2 阳树脂再生往阳树脂盆中加入7%盐酸溶液浸没树脂,轻轻搅动几次,静置2~3min.倾去酸液,抽干。反复5~6次后,检验酸液中钙镁离子含量。方法:吸取1.0 ml酸液,加1+1氨水调至中性,以铬黑T为指示剂,用0.01mol/L EDTA滴定至终点,溶液由紫红变为亮兰,记录消耗的EDTA 量,重复以上操作,直至直至吸取1.0 ml
酸液消耗EDTA量降低至稳定值为止。
   2.3 阴树脂再生 往阴树脂盆中加入8%氢氧化钠溶液浸没树脂,轻轻搅动几次,静置2~3min后,倾去碱液,抽干。反复7~8次后,检验碱液中氯离子含量。方法:吸取1.0 ml碱液置于50ml蒸发皿上,加1滴1%酚酞溶液,用0.25 mol/L硫酸调至溶液呈微红色后,用0.025mol/L硫酸调至溶液红色刚好退去.加0.5ml5%铬酸钾溶液,用硝酸银标准溶液滴定至终点,记录消耗硝酸银溶液量。倾去碱液,抽干。重复以上操作,直至吸取1.0ml碱液消耗硝酸银量降低至稳定值为止。
   2.4 漂洗 将检验合格的阴阳树脂用离子水反复漂洗至中性,即阳树脂洗至pH6.5~7.5,阴树脂洗至pH 7~8。
   2.5 装柱 用小烧杯把树脂连同水一起1.0ml酸液消耗EDTA量降低至稳定值装入柱内.按顺序连接好柱子,通水。
   3 结果
以自来水为原水通过改进再生法的纯木器,其制备的纯承质量和产量与常规处理再生法比较。
   4 讨论
离子交换纯木器常规处理的再生方法(以下称原法)以进出的酸碱液pH值不变(用pH试纸测定)指示再生终点,笔者认为方法过于简单.改进的方法是以老化树脂吸附的主要杂质离子(Ca2+、Mg2+、cl-)最大程度置换出来以指示再生终点,通过检验流出的再生剂中无Ca2+、Mg2+、cl-或降低至含量不变。说明树脂吸附的杂质离子与再生剂的H+和OH-之间置换达到动态平衡,此时树脂才真正获得最大程度的“再生”。
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大孔吸附树脂是在离子交换树脂的基础上发展起来的。1935年英国的Adams和Holmes发表了由甲醛、苯酚与芳香胺制备的缩聚高分子材料及其离子交换性能的工作报告,从此开创了离子交换树脂领域。20世纪50年代末合成了大孔离子交换树脂,是离子交换树脂发展的一个里程碑。上世纪60年代末合成了大孔吸附交换树脂,并于70年代末用于中草药有效成分的分离,但我国直到 80年代后才开始有工业规模的生产和应用。大孔吸附树脂目前多用于工业废水处理、食品添加剂的分离精制、中草药有效成分、维生素和抗菌素等的分离提纯和化学制品的脱色、血液的净化等方面。

1大孔吸附树脂的特性及原理

大孔吸附树脂(macroporous absorption resin)属于功能高分子材料,是近30余年来发展起来的一类有机高聚物吸附剂,是吸附树脂的一种,由聚合单体和交联剂、致孔剂、分散剂等添加剂经聚合反应制备而成。聚合物形成后,致孔剂被除去,在树脂中留下了大大小小、形状各异、互相贯通的孔穴。因此大孔吸附树脂在干燥状态下其内部具有较高的孔隙率,且孔径较大,在100~1000nm之间,故称为大孔吸附树脂。大孔树脂的表面积较大、交换速度较快、机械强度高、抗污染能力强、热稳定好,在水溶液和非水溶液中都能使用。

大孔吸附树脂具有很好的吸附性能,它理化性质稳定,不溶于酸、碱及有机溶媒,对有机物选择性较好,不受无机盐类及强离子低分子化合物存在的影响,可以通过物理吸附从水溶液中有选择地吸附有机物质。大孔树脂是吸附性和筛选性原理相结合的分离材料,基于此原理,有机化合物根据吸附力的不同及分子量的大小,在大孔吸附树脂上经一定的溶剂洗脱而分开。

由于大孔吸附树脂的固有特性,它能富集、分离不同母核结构的药物,可用于单一或复方的分离与纯化。但大孔吸附树脂型号很多,性能用途各异,而中药成分又极其复杂,尤其是复方中药,因此必须根据功能主治明确其有效成分的类别和性质,根据“相似相溶”的原则,即一般非极性吸附剂适用于从极性溶液(如水)中吸附非极性有机物;而高极性吸附剂适用于从非极性溶液中吸附极性溶质;中等极性吸附剂,不但能够从非水介质中吸附极性物质,同时它们具有一定的疏水性,所以也能从极性溶液中吸附非极性物质。

2 大孔吸附树脂在中药中的应用

大孔吸附树脂在上世纪70年代末开始应用于中草药化学成分的提取分离,1979年中国医学科学院药物研究所植化室报道大孔树脂可用于三棵针生物碱、赤芍苷、天麻苷、薄盖灵芝中尿嘧啶与尿嘧啶核苷的分离。其对中草药化学成分如生物碱、黄酮、皂苷、香豆素及其他一些苷类成分都有一定的吸附作用。如人参总皂苷、甘草酸、三七总皂苷、绞股蓝总皂苷、蒺藜总皂苷、桔梗总皂苷、知母总皂苷、刺玫果皂苷、毛冬青皂苷、西洋参花皂苷、银杏叶黄酮、葛根黄酮、橙皮苷、荞麦芦丁、川乌、草乌总生物碱、喜树碱、川芎提取物(含川芎嗪及阿魏酸)、银杏内酯及白果内酯、丹参总酚酸、茶多酚、紫草宁、白芍总苷、赤芍总苷、紫苏色素、胆红素、大黄游离蒽醌等等。它对糖类的吸附能力很差,对色素的吸附能力较强。利用大孔吸附树脂的多孔结构和选择性吸附功能可从中药提取液中分离精制有效成分或有效部位,最大限度地去粗取精,因此目前这项技术已广泛地运用于各类中药有效成分及中药复方的现代化研究中。

中药复方采用大孔树脂吸附工艺的特点:

(1)可提高中药制剂中有效成分的相对含量:仅从固形物收率一项看,水煮法收率一般为原生药量的30%左右,水提醇沉法收率一般为原生药量的15%左右,而用大孔树脂技术仅为原生药的 2%~5%左右。可以克服传统中成药“粗、大、黑”的缺点。同时可节约成品的包装成本。

(2)产品不吸潮:水煎液中大量的糖类、无机盐、粘液质等强吸潮性成分,因不被大孔树脂吸附而除去,所以在作固体制剂时吸潮性小,易于操作和保存。

(3)缩短生产周期:免去静置沉淀、浓缩等耗时多的工序,节约生产成本。

(4)去除重金属污染,提高成品的国际竞争力。

3 大孔树脂吸附技术应用的问题探讨

目前,大孔树脂吸附分离技术在中药领域中应用的主要问题是:首先,中药复方通过多成分、多靶点起作用,其有效成分分属于各类化学物质,理化性质差别大,但大孔树脂对各类成分的吸附特征一般不同,吸附量差别很大,很难用一种树脂将所有有效成分分离出来,常需多种树脂联合应用,这就增加了工艺的复杂性和成本;而且,中药中某些多糖类有效成分和多肽类有效成分用大孔树脂吸附技术精制效果不好。其次,大孔树脂的吸附容量有待提高。再次,大孔树脂在使用过程中会因衰化而以碎片形式脱落,进入药液中产生二次污染,严重影响产品的安全性,需采用一定的技术除去脱落的树脂碎片,以提高药品的安全性。因此,运用大孔吸附树脂精制中药的关键在于保证应用的安全性、有效性、稳定性及可控性。

(1)安全性

树脂的组成与结构既决定着树脂的吸附性能,也可从中了解可能存在的有害残留物。如天津南开大学化工厂生产的AB-8树脂,其单体为苯乙烯,交联剂为二乙烯苯,致孔剂为烃类,分散剂为明胶。其中的残留有苯乙烯、芳烃(烷基苯、茚、萘、乙苯等),脂肪烃、酯类,这些物质的可能来源是未完全反应的单体、交联剂、添加剂及原料本身不纯引入的各种杂质。显然,树脂自身的规格标准与质量要求对中药提取液的纯化效果和安全性起着决定性作用。因此,实际应用时应向树脂提供方索取以下资料,以便充分了解各种树脂的结构、性能和适用范围:

大孔吸附树脂规格标准的内容包括名称、牌(型)号、结构(包括交联剂)、外观、极性;以及粒径范围、含水量、湿密度(真密度、视密度)、干密度(表观密度、骨架密度)、比表面、平均孔径、孔隙率、孔容等物理参数;还包括未聚合单体、交联剂、致孔剂等添加剂残留量限度等参数。应写明主要用途,并说明该规格标准的级别与相关标准文号等。

(2)有效性

近年来,大孔树脂吸附技术在中药领域内的应用日益增多,其精制中药复方的优势也越来越得到人们的重视。然而由于中药复方中成分较复杂,其有效成分可能为一系列的多个化合物,包括组成复方的单味药的有效成分以及复方提取可能形成的复合物。大孔树脂对不同成分的吸附选择性大不相同,加上不同成分间吸附竞争的存在,使得实际吸附状况十分复杂,经过树脂精制后,复方中有效成分的保留率也不同,会使实际上各药味间的用量比例产生改变。故中药复方运用大孔树脂精制,首先要明确纯化目的,充分考虑采用树脂纯化的必要性与方法的合理性,研究解决其有效性评价这一基础问题。

用树脂分离纯化复方是发展趋势,但因中药成分多,一个成分代表不了该方的全部作用(性质、强度),尤其是复方,未知成分更多,所以中药复方混合上柱纯化者,应作相应的、足以能说明纯化效果的研究,提供出详尽的试验资料,一般仅用一个指标,一种洗脱剂是不能说明其纯化效果的,要根据处方组成尽可能以每味药的主要有效成分为指标监控各吸附分离过程,在确有困难时可配合其他理化指标。在理化指标难以保证其“质量”时,还应配合主要药效学对比试验,以证明上柱前与洗脱后药物的“等效性”。

(3)稳定性、可控性

大孔吸附树脂纯化的主要工艺步骤为:上柱—吸附—洗脱。在应用中要保证其吸附分离过程的稳定可控。我们可用目标提取物的上柱量、比吸附量、保留率、纯度等参数来评价纯化效果,建立纯化工艺的规范化研究标准,防止成分泄漏或漏洗,对各因素进行考察,从而保证工业生产的稳定性,进而达到可控的目的。

目前,国家食品药品监督管理局对大孔吸附树脂在中药复方中的应用已初步制订了相应的质量标准及规范技术文件。可以相信,随着各基础研究和应用研究的不断深人,大孔吸附树脂吸附分离技术也将得到更好的发展,必然对中药现代化的进程起到积极的推进作用。

大孔树脂在中药成分分离中的应用

大孔树脂是不溶于酸、碱及各种有机溶剂的有机高分子聚合物,应用大孔树脂进行分离的技术是20世纪60年代末发展起来的继离子交换树脂后的分离新技术之一。大孔树脂的孔径与比表面积都比较大,在树脂内部具有三维空间立体孔结构,由于具有物理化学稳定性高、比表面积大、吸附容量大、选择性好、吸附速度快、解吸条件温和、再生处理方便、使用周期长、宜于构成闭路循环、节省费用等诸多优点,本文从大孔树脂的性质、分离原理、影响吸附及解吸的因素、树脂的预处理及再生方法、溶剂残留等方面对大孔吸附树脂进行了评述,以期为大孔吸附树脂在中药有效成分分离中的应用提供参考。

1 大孔树脂的性质及分离原理

大孔吸附树脂主要以苯乙烯、а-甲基苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙腈等为原料加入一定量致孔剂二乙烯苯聚合而成,多为球状颗粒,直径一般在0.3~1.25mm之间,通常非极性、弱极性和中极性,在溶剂中可溶胀,室温下对稀酸、稀碱稳定。从显微结构上看,大孔吸附树脂包含有许多具有微观小球的网状孔穴结构,颗粒的总表面积很大,具有一定的极性基团,使大孔树脂具有较大的吸附能力;另一方面,些网状孔穴的孔径有一定的范围,使得它们对通过孔径的化合物根据其分子量的不同而具有一定的选择性。通过吸附性和分子筛原理,有机化合物根据吸附力的不同及分子量的大小,在大孔吸附树脂上经一定的溶剂洗脱而达到分离的目的。

2 吸附及解吸的影响因素

2.1 树脂结构的影响

大孔树脂的吸附性能主要取决于吸附剂的表面性质,即树脂的极性(功能基)和空间结构(孔径、比表面积、孔容),一般非极性化合物在水中可以为非极性树脂吸附,极性树脂则易在水中吸附极性物质。刘国庆等在研究大孔树脂对大豆乳清废水中异黄酮的吸附特性时发现由于加热、碱溶工艺使一部分黄酮苷生成了苷元,故而非极性和弱极性大孔树脂有利于异黄酮的吸附,而且解吸容易。韩金玉等研究了5种大孔树脂发现弱极性树脂AB 8适合银杏内酯和白果内酯的分离。潘见等研究了10种大孔树脂发现,极性和弱极性树脂有利于葛根异黄酮的吸附与解吸且较高的比表面积、较大的孔径、较小的孔容有利于吸附。

2.2 被吸附的化合物结构的影响

一般来说,被吸附化合物的分子量大小和极性的强弱直接影响到吸附效果。欧来良等研究发现葛根素的分子结构有一极性糖基(Glu)和一个非极性黄酮母核,结构总体显示弱极性,同时又具有酚羟基结构,可以作为一个良好的氢键供体,所以弱极性且具有氢键受体结构的吸附树脂,对葛根素具有较好的分离效果。同时,大孔树脂本身就是一种分子筛,可按分子量的大小将物质分离,如潘见等发现对于分子量较大的葛根黄酮各组分孔径小于10nm的树脂吸附量都不高。朱浩等探讨了LD605型大孔树脂纯化具有不同母核结构有效部位的特性,发现以药材计吸附能力,生物碱>黄酮>酚性成分>无机物,以指标成分计,为黄酮>生物碱>酚性成分>无机物。

2.3 洗脱剂的影响

通常情况下洗脱剂极性越小,其洗脱能力越强,一般先用蒸馏水洗脱,再用浓度逐渐增高的乙醇、甲醇洗脱。多糖、蛋白质、鞣质等水溶性杂质会随着水流下,极性小的物质后下。对于有些具有酸碱性的物质还可以用不同浓度的酸、碱液结合有机溶剂进行洗脱。任海等研究发现大孔树脂提取分离麻黄碱时盐酸的洗脱效果明显优于有机溶剂,而0.02mol/L的盐酸与甲醇不同比例混合时洗脱率明显提高。朱英等用大孔树脂分离油茶皂苷和黄酮时发现20%、30%乙醇洗脱液主要含黄酮,40%、50%、95%主要含油茶皂苷。

2.4 pH值的影响

中药中的许多成分有一定的酸碱性,在pH值不同的溶液中溶解性不同,在应用大孔树脂处理这一类成分时pH值的影响显得至关重要。对于碱性物质一般在碱液中吸附酸液中解吸,酸性物质一般在酸液中吸附碱液中解吸,例如麻黄碱,任海发现在pH为11.0时吸附最好,为5.0、7.0时由于麻黄碱已质子化吸附量极少。但也有例外,如黄建明[8]对草乌生物碱进行考察时发现pH对SIP1300型大孔树脂无显著影响。

2.5 温度的影响

大孔树脂的吸附作用主要是由于它具有巨大的表面积,是一种物理吸附,低温不利于吸附,但在吸附过程中又会放出一定的热量,所以操作温度对其吸附也有一定的影响。潘廖明等对LSA8型树脂进行吸附动力学及热力学特性的研究,得到该树脂在不同温度下对大豆异黄酮的吸附等温线,分析知该树脂在35℃时对大豆异黄酮具有较好的吸附效果。

2.6 原液浓度的影响

原液浓度也是影响吸附的重要因素,黄建明等研究表明如果原液浓度过低提纯时间增加,效率降低;原液浓度过高则泄漏早,处理量小,树脂的再生周期短。韩金玉等研究表明AB8树脂对银杏总内酯的吸附率先随浓度的增加而增加。达到一定值后再随浓度增加而减小,而总吸附量则随浓度的增大而增大,达到一定值后基本不再变化。

2.7 其它影响因素

药液在上柱之前一般要经过预处理,预处理不好则会使大孔树脂吸附的杂质过多,从而降低其对有效成分的吸附。洗脱液的流速、树脂的粒径、树脂柱的高度也会产生一些影响,通常较高的洗脱液流速、较小的树脂粒径和较低的树脂高度有利于增大吸附速度,但同时也使单柱的吸附量有所降低。玻璃柱的粗细也会影响分离效果,当柱子太细,洗脱时,树脂易结块,壁上易产生气泡,流速会逐渐降为零。

3 大孔吸附树脂的预处理及再生

大孔树脂一般含有未聚合的单体、制孔剂、引发剂及其分解物、分散剂和防腐剂等脂溶性杂质,使用前应先预处理。一般选用甲醇、乙醇或丙酮连续洗涤数次,洗至加适量水至无白色浑浊现象,再用蒸馏水洗至无醇味即可。必要时还要用酸碱液洗涤,最后用蒸馏水洗至中性即可。树脂用久了吸附的杂质就会增多,降低其吸附能力,故使用一段时间后需要再生。树脂的再生通常可以用溶剂来实现,乙醇是常用的再生剂。采用80%左右的含水醇、酮或含有酸、碱的含水醇、酮进行洗涤,再生效果也很好,某些低极性的有机杂质,可采用低极性溶剂进行再生。

4 有机溶剂残留的控制

大孔树脂技术已经列为国家“十五”期间重点推广技术,但大孔树脂有机溶剂残留物的安全问题存在很多争论,因此国家药监局规定对大孔树脂可能带来的有机溶剂残留物进行检测,对其残留量加以控制。袁海龙等采用毛细管气相色谱法,配以顶空进样对D 101大孔树脂可能带来的7种残留物进行测定取得了很好的效果。陆宇照等的研究也表明以醇处理及酸碱处理好的D 101型大孔树脂提取中药是安全可靠的。

5 大孔吸附树脂在中药成分研究中的应用,

在中药有效成分的提取研究方面应用大孔树脂最多的是黄酮(苷)类、皂苷类和其它苷类、生物碱类,在游离蒽醌、酚类物质、微量元素等方面的研究中也有用到。

5.1 黄酮(苷)类最有代表性的是银杏叶提取物(GBE),陈冲等[14]应用大孔树脂提取GBE,既达到其质量标准,又降低了成本。史作清等又研制出ADS 17、ADS 21、ADS F8等大孔树脂,其中ADS 17对黄酮类化合物具有很好的选择性,可得到黄酮甙含量较高的GBE。陆志科等研究了大孔树脂吸附分离竹叶黄酮的特性,选择6种大孔吸附,比较其对竹叶黄酮的吸附性能及吸附动力学过程,发现AB 8树脂较宜于竹叶黄酮的提纯,经AB 8树脂吸附分离后,提取物中黄酮含量提高一倍以上。

5.2 皂苷和其它苷类大孔树脂在苷类的提取纯化工艺中应用很多。如蔡雄等对D101型大孔吸附树脂富集纯化人参总皂苷的吸附性能与洗脱参数进行了研究,结果表明以50%乙醇洗脱,人参总皂苷洗脱率在90%以上,干燥后总固形物中人参总皂苷纯度达60.1%。李朝兴等通过对7种吸附树脂进行筛选实验,通过对树脂孔径和比表面积的比较发现AASI-2树脂对绞股蓝皂苷的吸附量大,速率快,且易于洗脱,回收率高。李庆勇等考察大孔树脂提取刺五加中的丁香苷的最佳工艺发现刺五加苷最好的提取方法是以水为溶剂,常温超声波提取,浓缩后,用HPLC检测丁香苷含量,按照丁香苷与干树脂质量比0.021的量向浓缩液中加入树脂,缓慢搅拌吸附1h,吸附平衡时间约1h,离心,滤出树脂,装柱,用体积分数为20%的乙醇-二氯甲烷混合溶剂洗脱,收集洗脱液,再经冷冻干燥处理,得产物。 5.3 生物碱类罗集鹏等采用大孔树脂对黄连药材及其制剂中的小檗碱进行了富集,研究表明含0.5%硫酸的50%甲醇解吸能力好,平均回收率达100.03%,符合中药材及其制剂中有效成分定量分析要求,故可用于黄连药材及其制剂中的小檗碱的富集及除杂。张红等考察了7种大孔树脂发现AB-8吸附及解吸效果较好,是一种较适宜的吸附剂,并对其工艺进行考察,结果27℃、1mol/L盐离子浓度、pH8的水相为最佳上样条件,洗脱剂为pH3的氯仿 乙醇(1∶1)混合溶剂。秦学功、元英进应用DF01型树脂能直接从苦豆籽浸取液中吸附分离生物碱,在室温、吸附液pH为10,NaCl浓度为1.0mol/L,吸附流速为5BV/h条件下,对总生物碱的吸附量可达到17mg/mL以上。在室温、2.5BV/h的解吸流速下,以pH为3,80∶20的乙醇 水为解吸液,可使解吸率达到96%以上。 5.4 其它黄园等用明胶沉淀法、醇调pH值法、聚酰胺法以及大孔吸附树脂法对大黄提取液中总蒽醌进行纯化,研究表明4种纯化方法所得纯化液的固体物收率明显降低,而对总蒽醌的保留率具有显著的差异,以ResinⅠ、Ⅱ两种大孔吸附树脂最高(93.21%,95.63%)。 叶毓琼、黄荣对绞股兰水煎液中的微量元素铁、铜、锰、锌的6种形态(悬浮态、可溶态、稳定态、不稳定态、有机态、无机态)进行形态分析时应用AmberliteXAD 2大孔吸附树脂分离有机态和无机态,发现溶液pH4.5时回收率较理想,无机淋洗剂为1%硝酸,有机淋洗剂应用乙醇 甲醇 6mol/L氨水体系。 李进飞等选用NKA 9树脂从杜仲叶中分离富集绿原酸得出NKA 9树脂对提取液中绿原酸的最佳分离条件为:当进样液浓度低于0.3mg/mL、pH3、流速2mg/mL时,用50%乙醇洗脱,得到粗产品纯度为25.12%,收率为78.5%。 邓少伟、马双成将川芎醇提物减压浓缩,过大孔树脂柱,先用水洗至还原糖反应呈阴性,再用30%乙醇洗脱,收集30%乙醇洗脱液,减压浓缩得川芎总提物,其中川芎嗪和阿魏酸的含量约占本品的25%~29%。

大孔吸附树脂的预处理

新购树脂可能含有分散剂、致孔剂、惰性溶剂等化学残留,所以使用前应按以下步骤进行预处理。

1 装柱前清洗吸附柱与管道,并排净设备内的水,以防有害物质对树脂的污染。 2 于吸附柱内加入相当装填树脂0.5倍的水,然后将新大孔树脂投入柱中,把过 量的水从柱底放出,并保持水面高于树脂层表面约20厘米,直到所有的树脂全 部转移到柱中。

3 从树脂低部缓缓加水,逐渐增加水的流速使树脂床接近完全膨胀,保持这种反冲流速直到所有气泡排尽,所有颗粒充分扩展,小颗粒树脂冲出。

4用2倍树脂床体积(2BV)的乙醇,以2BV/H的流速通过树脂层,并保持液面高度,浸泡过夜。

5用2.5-5BV乙醇,2BV/H的流速通过树脂层,洗至流出液加水不呈白色浑浊为至

6 从柱中放出少量的乙醇,检查树脂是否洗净,否则继续用乙醇洗柱,直至符合 要求为止。检查方法: a.水不溶性物质的检测 取乙醇洗脱液适量,与同体积的去离子水混合后,溶液应澄清;再在10℃放置30分钟,溶液仍应澄清 b.不挥发物的检查 取乙醇洗脱液适量,在200-400nm范围内扫描紫外图谱,在250nm左右应无明显紫外吸收

7 用去离子水以2BV/H的流速通过树脂层,洗净乙醇。

8 用2BV4%的HCL溶液,以5BV/H的流速通过树脂层,并浸泡3小时,而后用去离子水以同样流速洗至水洗液呈中性(pH试纸检测pH=7)。

9 用2.5BV 5%的NaOH溶液,以5BV/H的流速通过树脂层并浸泡3小时,而后用去离子水以同样流速洗至水洗液呈中性(pH试纸检测pH=7)。

10树脂吸附达饱和的终点判定方法:药液以一定速度通过树脂柱,根据预算用量,在其附近,取过柱液约3ml,置10ml具塞试管中,密塞后猛力振摇。观察泡沫持续时间,如泡沫持续时间为15分钟以上,则为阳性,此时树脂达到饱和。

正确选择吸附树脂型号和解吸用乙醇浓度(洗脱剂)

⑵ 离子交换树脂命名方式

离子交换树脂的命名方式是通过三位阿拉伯数字来表示的。第一位数字表示产品的分类,第二位表示骨架的差异,第三位数字用作顺序号以区分基因、交联剂等的差异。其中,第一、第二位表示湿离子交换树脂数字的意义,具体见表8-1。



表8-1中,树脂型号的一、二位数字代表不同的分类和骨架。例如,0代表强酸性,1代表弱酸性,2代表强碱性,3代表弱碱性,4代表螯合性,5代表两性,6代表氧化还原性。骨架名称方面,0代表苯乙烯系,1代表丙烯酸系,2代表醋酸系,3代表环氧系,4代表乙烯吡啶系,5代表脲醛系,6代表氯乙烯系。



此外,对于大孔树脂,在型号前会添加"D"以表示大孔特性。凝胶型树脂的交联度值可以在型号后用"×"号连接阿拉伯数字来表示,如"D011×7"表示大孔强酸性丙烯酸系阳离子交换树脂,其交联度为7。



值得注意的是,国外一些产品使用字母表示树脂类型,C代表阳离子树脂(C为cation的第一个字母),A代表阴离子树脂(A为Anion的第一个字母)。例如,Amberlite的IRC和IRA分别代表阳树脂和阴树脂,同时也表示阳树脂和阴树脂。


(2)阴树脂和阳树脂的区别6扩展阅读

离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。

⑶ 工业用树脂和实验室用树脂有什么不同

工业用树脂和实验室用树脂基本分别不大。
无论是阳离子/阴离子树脂的预处理都差回不多,只是阳离子树脂使用答12-15%的盐酸(重量计)稀溶液,而阴离子树脂使用6-8%(固态)氢氧化钠溶液(必须用软水溶化,不能使用硬水)。
阴阳离子树脂使用前的预处理只使用清水浸12小时使树脂充分膨胀,之后各用稀盐酸溶液或氢氧化钠溶液清洗,清洗时间约 45-60分钟,之后用清水洗去稀盐酸溶液或氢氧化钠溶液直至清洁(约15-20分钟)。

⑷ 离子交换树脂的基本类型

1.离子交换树脂的基本类型
(1)  强酸性阳离子树脂
这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。
树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。
(2)  弱酸性阳离子树脂
这类树脂含弱酸性基团,如羧基-COOH,能在水中离解出H+ 而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如R-COO-(R为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱,在低pH下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。
(3) 强碱性阴离子树脂
这类树脂含有强碱性基团,如季胺基(亦称四级胺基)-NR3OH(R为碳氢基团),能在水中离解出OH-而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。
这种树脂的离解性很强,在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。
(4) 弱碱性阴离子树脂
这类树脂含有弱碱性基团,如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2,它们在水中能离解出OH-而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性条件(如pH1~9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH进行再生。
(5)  离子树脂的转型
以上是树脂的四种基本类型。在实际使用上,常将这些树脂转变为其他离子型式运行,以适应各种需要。例如常将强酸性阳离子树脂与NaCl作用,转变为钠型树脂再使用。工作时钠型树脂放出Na+与溶液中的Ca2+、Mg2+等阳离子交换吸附,除去这些离子。反应时没有放出H+,可避免溶液pH下降和由此产生的副作用(如蔗糖转化和设备腐蚀等)。这种树脂以钠型运行使用后,可用盐水再生(不用强酸)。又如阴离子树脂可转变为氯型再使用,工作时放出Cl-而吸附交换其他阴离子,它的再生只需用食盐水溶液。氯型树脂也可转变为碳酸氢型(HCO3-)运行。强酸性树脂及强碱性树脂在转变为钠型和氯型后,就不再具有强酸性及强碱性,但它们仍然有这些树脂的其他典型性能,如离解性强和工作的pH范围宽广等。
2、离子交换树脂基体的组成
离子交换树脂的基体(matrix),制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)两大类,它们分别与交联剂二乙烯苯产生聚合反应,形成具有长分子主链及交联横链的网络骨架结构的聚合物。苯乙烯系树脂是先使用的,丙烯酸系树脂则用得较后。
这两类树脂的吸附性能都很好,但有不同特点。丙烯酸系树脂能交换吸附大多数离子型色素,脱色容量大,而且吸附物较易洗脱,便于再生,在糖厂中可用作主要的脱色树脂。苯乙烯系树脂擅长吸附芳香族物质,善于吸附糖汁中的多酚类色素(包括带负电的或不带电的);但在再生时较难洗脱。因此,糖液先用丙烯酸树脂进行粗脱色,再用苯乙烯树脂进行精脱色,可充分发挥两者的长处。
树脂的交联度,即树脂基体聚合时所用二乙烯苯的百分数,对树脂的性质有很大影响。通常,交联度高的树脂聚合得比较紧密,坚牢而耐用,密度较高,内部空隙较少,对离子的选择性较强;而交联度低的树脂孔隙较大,脱色能力较强,反应速度较快,但在工作时的膨胀性较大,机械强度稍低,比较脆而易碎。工业应用的离子树脂的交联度一般不低于4%;用于脱色的树脂的交联度一般不高于8%;单纯用于吸附无机离子的树脂,其交联度可较高。
除上述苯乙烯系和丙烯酸系这两大系列以外,离子交换树脂还可由其他有机单体聚合制成。如酚醛系(FP)、环氧系(EPA)、乙烯吡啶系(VP)、脲醛系(UA)等。
3、离子交换树脂的物理结构
离子树脂常分为凝胶型和大孔型两类。
凝胶型树脂的高分子骨架,在干燥的情况下内部没有毛细孔。它在吸水时润胀,在大分子链节间形成很微细的孔隙,通常称为显微孔(micro-pore)。湿润树脂的平均孔径为2~4nm(2×10-6 ~4×10-6mm)。
这类树脂较适合用于吸附无机离子,它们的直径较小,一般为0.3~0.6nm。这类树脂不能吸附大分子有机物质,因后者的尺寸较大,如蛋白质分子直径为5~20nm,不能进入这类树脂的显微孔隙中。
大孔型树脂是在聚合反应时加入致孔剂,形成多孔海绵状构造的骨架,内部有大量永久性的微孔,再导入交换基团制成。它并存有微细孔和大网孔(macro-pore),润湿树脂的孔径达100~500nm,其大小和数量都可以在制造时控制。孔道的表面积可以增大到超过1000m2/g。这不仅为离子交换提供了良好的接触条件,缩短了离子扩散的路程,还增加了许多链节活性中心,通过分子间的范德华引力(van de Waal's force)产生分子吸附作用,能够象活性炭那样吸附各种非离子性物质,扩大它的功能。一些不带交换功能团的大孔型树脂也能够吸附、分离多种物质,例如化工厂废水中的酚类物。
大孔树脂内部的孔隙又多又大,表面积很大,活性中心多,离子扩散速度快,离子交换速度也快很多,约比凝胶型树脂快约十倍。使用时的作用快、效率高,所需处理时间缩短。大孔树脂还有多种优点:耐溶胀,不易碎裂,耐氧化,耐磨损,耐热及耐温度变化,以及对有机大分子物质较易吸附和交换,因而抗污染力强,并较容易再生。
4、离子交换树脂的离子交换容量
离子交换树脂进行离子交换反应的性能,表现在它的“离子交换容量”,即每克干树脂或每毫升湿树脂所能交换的离子的毫克当量数,meq/g(干)或 meq/mL(湿);当离子为一价时,毫克当量数即是毫克分子数(对二价或多价离子,前者为后者乘离子价数)。它又有“总交换容量”、“工作交换容量”和“再生交换容量”等三种表示方式。
1、总交换容量,表示每单位数量(重量或体积)树脂能进行离子交换反应的化学基团的总量。
2、工作交换容量,表示树脂在某一定条件下的离子交换能力,它与树脂种类和总交换容量,以及具体工作条件如溶液的组成、流速、温度等因素有关。
3、再生交换容量,表示在一定的再生剂量条件下所取得的再生树脂的交换容量,表明树脂中原有化学基团再生复原的程度。
通常,再生交换容量为总交换容量的50~90%(一般控制70~80%),而工作交换容量为再生交换容量的30~90%(对再生树脂而言),后一比率亦称为树脂的利用率。
在实际使用中,离子交换树脂的交换容量包括了吸附容量,但后者所占的比例因树脂结构不同而异。现仍未能分别进行计算,在具体设计中,需凭经验数据进行修正,并在实际运行时复核之。
离子树脂交换容量的测定一般以无机离子进行。这些离子尺寸较小,能自由扩散到树脂体内,与它内部的全部交换基团起反应。而在实际应用时,溶液中常含有高分子有机物,它们的尺寸较大,难以进入树脂的显微孔中,因而实际的交换容量会低于用无机离子测出的数值。这种情况与树脂的类型、孔的结构尺寸及所处理的物质有关。
5、离子交换树脂的吸附选择性
离子交换树脂对溶液中的不同离子有不同的亲和力,对它们的吸附有选择性。各种离子受树脂交换吸附作用的强弱程度有一般的规律,但不同的树脂可能略有差异。主要规律如下:
(1)  对阳离子的吸附
高价离子通常被优先吸附,而低价离子的吸附较弱。在同价的同类离子中,直径较大的离子的被吸附较强。一些阳离子被吸附的顺序如下:
Fe3+  > Al3+  > Pb2+  > Ca2+  > Mg2+  > K+  > Na+  > H+
(2)  对阴离子的吸附
强碱性阴离子树脂对无机酸根的吸附的一般顺序为:
SO42-> NO3- > Cl- > HCO3- > OH-
弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附的一般顺序如下:
OH-> 柠檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- >草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- >醋酸根- > HCO3-
(3)  对有色物的吸附
糖液脱色常使用强碱性阴离子树脂,它对拟黑色素(还原糖与氨基酸反应产物)和还原糖的碱性分解产物的吸附较强,而对焦糖色素的吸附较弱。这被认为是由于前两者通常带负电,而焦糖的电荷很弱。
通常,交联度高的树脂对离子的选择性较强,大孔结构树脂的选择性小于凝胶型树脂。这种选择性在稀溶液中较大,在浓溶液中较小。
6、离子交换树脂的物理性质
离子交换树脂的颗粒尺寸和有关的物理性质对它的工作和性能有很大影响。
(1)  树脂颗粒尺寸
离子交换树脂通常制成珠状的小颗粒,它的尺寸也很重要。树脂颗粒较细者,反应速度较大,但细颗粒对液体通过的阻力较大,需要较高的工作压力;特别是浓糖液粘度高,这种影响更显著。因此,树脂颗粒的大小应选择适当。如果树脂粒径在0.2mm(约为70目)以下,会明显增大流体通过的阻力,降低流量和生产能力。
树脂颗粒大小的测定通常用湿筛法,将树脂在充分吸水膨胀后进行筛分,累计其在20、30、40、50……目筛网上的留存量,以90%粒子可以通过其相对应的筛孔直径,称为树脂的“有效粒径”。多数通用的树脂产品的有效粒径在0.4~0.6mm之间。
树脂颗粒是否均匀以均匀系数表示。它是在测定树脂的“有效粒径”坐标图上取累计留存量为40%粒子,相对应的筛孔直径与有效粒径的比例。如一种树脂(IR-120)的有效粒径为0.4~0.6mm,它在20目筛、30目筛及40目筛上留存粒子分别为:18.3%、41.1%、及31.3%,则计算得均匀系数为2.0。
(2)  树脂的密度
树脂在干燥时的密度称为真密度。湿树脂每单位体积(连颗粒间空隙)的重量称为视密度。树脂的密度与它的交联度和交换基团的性质有关。通常,交联度高的树脂的密度较高,强酸性或强碱性树脂的密度高于弱酸或弱碱性者,而大孔型树脂的密度则较低。例如,苯乙烯系凝胶型强酸阳离子树脂的真密度为1.26g/mL,视密度为0.85g/mL;而丙烯酸系凝胶型弱酸阳离子树脂的真密度为1.19g/mL,视密度为0.75g/mL。
(3)  树脂的溶解性
离子交换树脂应为不溶性物质。但树脂在合成过程中夹杂的聚合度较低的物质,及树脂分解生成的物质,会在工作运行时溶解出来。交联度较低和含活性基团多的树脂,溶解倾向较大。
(4)  膨胀度
离子交换树脂含有大量亲水基团,与水接触即吸水膨胀。当树脂中的离子变换时,如阳离子树脂由H+转为Na+,阴树脂由Cl-转为OH-,都因离子直径增大而发生膨胀,增大树脂的体积。通常,交联度低的树脂的膨胀度较大。在设计离子交换装置时,必须考虑树脂的膨胀度,以适应生产运行时树脂中的离子转换发生的树脂体积变化。
(5)  耐用性
树脂颗粒使用时有转移、磨擦、膨胀和收缩等变化,长期使用后会有少量损耗和破碎,故树脂要有较高的机械强度和耐磨性。通常,交联度低的树脂较易碎裂,但树脂的耐用性更主要地决定于交联结构的均匀程度及其强度。如大孔树脂,具有较高的交联度者,结构稳定,能耐反复再生。
7、离子交换树脂的品种
离子交换树脂在国内外都有很多制造厂家和很多品种。国内制造厂有数十家,主要的有上海树脂厂、南开大学化工厂、晨光化工研究院树脂厂、南京树脂厂等;国外较著名的如美国Rohm & Hass公司生产的Amberlite系列、Dow化学公司的Dowex系列、法国Duolite系列和Asmit系列、日本的Diaion系列,还有Ionac系列、Allassion系列等。树脂的牌号多数由各制造厂或所在国自行规定。国外一些产品用字母C代表阳离子树脂(C为cation的第一个字母),A代表阴离子树脂(A为Anion的第一个字母),如Amberlite的IRC和IRA分别为阳树脂和阴树脂,亦分别代表阳树脂和阴树脂。我国化工部规定(HG2-884-76),离子交换树脂的型号由三位阿拉伯数字组成。第一位数字代表产品的分类:0 代表强酸性,1代表弱酸性,2代表强碱性,3代表弱碱性,4代表螯合性,5代表两性,6代表氧化还原。第二位数字代表不同的骨架结构:0代表苯乙烯系,1代表丙烯酸系,2代表酚醛系,3代表环氧系等。第三位数字为顺序号,用以区别基体、交联基等的差异。此外大孔型树脂在数字前加字母D。因此,D001是大孔强酸性苯乙烯系树脂。

⑸ 各类离子交换树脂的再生方法

再生剂的种类应根据树脂的离子类型来选用,并适当地选择价格较低的酸、碱或盐:

1、大孔吸附树脂简单再生的方法是用不同浓度的溶剂按极性从大到小剃度洗脱,再用2~3BV的稀酸、稀碱溶液浸泡洗脱,水洗至PH值中性即可使用。

2、钠型强酸性阳树脂可用10%NaCl 溶液再生,用药量为其交换容量的2倍 (用NaCl量为117g/ l 树脂);氢型强酸性树脂用强酸再生,用硫酸时要防止被树脂吸附的钙与硫酸反应生成硫酸钙沉淀物。为此,宜先通入1~2%的稀硫酸再生。

3、氯型强碱性树脂,主要以NaCl 溶液来再生,但加入少量碱有助于将树脂吸附的色素和有机物溶解洗出,故通常使用含10%NaCl + 0.2%NaOH 的碱盐液再生,常规用量为每升树脂用150~200g NaCl ,及3~4g NaOH。OH型强碱阴树脂则用4%NaOH溶液再生。

4、一些脱色树脂 (特别是弱碱性树脂) 宜在微酸性下工作。此时可通入稀盐酸,使树脂 pH值下降至6左右,再用水正洗,反洗各一次。

5、阳树脂再生:

通盐酸:在环境温度下,将4%的树脂床体积4倍的HCL通过树脂床,通过时间约2小时。
慢洗:以相同流速和;流向,通2倍树脂体积的除盐水。
快洗:以运行流速和流向,通除盐水至PH=5-6.树脂床备用。

6、阴树脂再生:
通氢氧化钠:在环境温度下,将浓度为4%的树脂体积4倍量的NaOH通过树脂床,通过时间约为2小时。
慢洗:以相同流速和;流向,通2倍树脂体积的除盐水。
快洗:以运行流速和流向,通除盐水至PH=8,树脂床备用
具体操作可根据树脂使用情况酌情增加酸碱的浓度和再生时间。

(5)阴树脂和阳树脂的区别6扩展阅读

应用领域:

1)水处理

水处理领域离子交换树脂的需求量很大,约占离子交换树脂产量的90%,用于水中的各种阴阳离子的去除。目前,离子交换树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上,其次是原子能、半导体、电子工业等。

2)食品工业

离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。例如:高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后,再经水解反应,产生葡萄糖与果糖,而后经离子交换处理,可以生成高果糖浆。离子交换树脂在食品工业中的消耗量仅次于水处理。

3)制药行业

制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。链霉素的开发成功即是突出的例子。近年还在中药提成等方面有所研究。

4)合成化学和石油化学工业

在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱,同样可进行上述反应,且优点更多。如树脂可反复使用,产品容易分离,反应器不会被腐蚀,不污染环境,反应容易控制等。

甲基叔丁基醚(MTBE)的制备,就是用大孔型离子交换树脂作催化剂,由异丁烯与甲醇反应而成,代替了原有的可对环境造成严重污染的四乙基铅。

5)环境保护

离子交换树脂已应用在许多非常受关注的环境保护问题上。目前,许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质,这些可用树脂进行回收使用。如去除电镀废液中的金属离子,回收电影制片废液里的有用物质等。

6)湿法冶金及其他

离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。

⑹ 化学水处理中,反洗阴阳床的操作

所述的阴阳床值得是阴床、阳床步骤一样:
1. 小反洗:为了保持树脂床层不乱,每次再生前只进行中间排水以上压脂层的反洗,反洗水从中间排液管进入交换器。由顶部排出,水流速度一般为10-15米/小时左右,以出水口出水中不逸出树脂颗粒为适度。反洗至出水清澈为止。(一般15-20min)
2. 放水:小反洗后待压脂层的树脂自由沉降下来,然后打开空气阀门和中间排液管,直到将水排尽为止。
3. 再生:由于逆流再生时,再生剂用量已接近理论值,因此必须严格控制再生液与交换剂接触时间,再生液浓度和流速。再生液与交换剂的接触时间,一般保持在30分钟以上,再生液的流速约为5米/小时,浓度2-3%。操作时中间排液管的出口阀门全部打开,以防止产生节流,造成水位上升,引起交换剂乱层。为了得到最佳的再生效果,稀释再生剂的水应使用质量较好的水。再生液可以使用喷射器或泵送入,但不得带有空气,以免造成树脂乱层。
4. 置换:进完再生液后,继续用再生液的稀释水置换再生废液。置换水的流速10-15米/小时左右,当出水酸度<3-5mmol/L时,逆洗完毕。置换时间一般为30—40分钟。置换完毕后应先关闭进水阀门,以防止乱层。
5. 小正洗:小正洗的目的是洗去压脂层内残留的再生液,从进水口进水,中间排水装置排出,流速10-15米/小时进行小正洗,一般10分钟左右。
6. 正洗:小正洗之后,关闭中间排水装置的排水阀,开启下部排水阀门,用大流量的水按顺流方向进行冲洗,直至出水质量合格为止,流速一般为10-15米/小时左右。(出水水质要求:Na+<0.5mg/L,硬度~0μmol/L,酸度同原水。)
7. 运行:正洗出水合格后,开出水门,关正洗排水门,调节流量到要求值。
8. 大反洗:逆流再生的离子交换器,在一般再生时,只反洗树脂表面的压脂层,以保持下部树脂的层次,获得较高的再生效率。但经过长期的运行后,下部树脂会不断压实或因积存悬浮物而结块,造成水流阻力过大,甚至出现偏流现象,从而影响树脂的工作交换容量和降低出水质量,以及再生剂比耗增高。为此经过一定周期的运做祥野行,需要经过整个床层的反洗称为大反洗。大反洗的周期与进水浊度有关,一般经15~20个运行周期大反洗一次。大反洗后,因树脂层破坏,需增加再生剂用量50~100%或开用连续进行两次再生的方法来恢复下部树脂的再生度。大反洗操作时,为了防止损坏中间排水装置,在大反洗之前应进行压脂层的小反洗,松动压脂层,去除污物。大反洗时流量必须从小到大,并尽量排除树脂层中空气,以防跑树脂。在大反洗过程中,要注意是否偏流或沟流现象,如有此现象时,树脂就不能得到全部反洗,部分结块的树脂沉入交换器底部,影响下一周期的再生和运行,此时,需采取强化清洗的方法加以消除结块树脂。
阴床、阳床步骤一样:
1. 设备运行一段,树脂就会失去交换能力而失效。
2. 失效后停止运行,准备以下操作。
3. 反洗分层反洗时,开反洗排水门,缓慢开启反洗进水门,控制反洗纯喊流速10-15m/h,时间为15-20min。以无树脂跑出为宜。待反洗水变清后,迅速关闭反洗进水门、反洗排水门,待树脂落实后,从试镜内观察树脂分层情况,并确保分层明显。
4. 树脂再生
a) 阴树脂再生 开启碱喷射器进水门(进碱门关),控制流速为5 m/h,开启酸喷射器进水门(进酸门关),控制流速为5 m/h,通过中部排水门调整树脂上部水位200-300mm,待水流稳定后,开启进碱门,调整碱液浓度2.5%,注碱再生。
b) 阳树脂再生碱液注完,关进碱门,继续用除盐水冲洗阴树脂。开启进酸门,调整并调整酸液浓度3%,注酸再生。
5. 对流冲洗再生完毕后,继续从进碱门、进酸门进除盐水,从中部排水门排出,当出水硬度≈0μmol/L,SiO32-<50μg/L时,关闭有关阀门,对流冲洗完毕。
6. 树脂混合控制树脂上部水位200-300mm,逐渐开启压缩风门(0.1-0.2MPa),使树脂剧烈搅动,混脂3-5min,快开正洗排水门,快关压缩空气门。
7. 待树脂落实后,以10-15 m/h的流速进水正洗,当正洗排水中SiO2<20μg/L,电导率<0.2μs/cm,正洗合格,开出水门,关正洗排水门,进入运行阶段。

⑺ 混床啥意思 阴床 和 阳床各自的区别 树脂在其中的作用是什么

阴床----阴离子交换器。其中填充的是阴离子交换树脂。阴离子交换树脂的作用专是用树脂中的氢氧根离属子交换水中其它的阴离子。
阳床----阳离子交换器。其中填充的是阳离子交换树脂。阳离子交换树脂的作用是用树脂中的氢离子交换水中其它的阳离子。
混床----混合离子交换器。其中填充了阴离子交换树脂和阳离子交换树脂。

⑻ 各类离子交换树脂的再生方法

再生剂的选择依据是树脂的离子类型。对于大孔吸附树脂,简单再生方法是使用不同浓度的溶剂按极性从大到小顺序洗脱,再用2~3倍体积的稀酸、稀碱溶液浸泡洗脱,直至pH值中性即可。钠型强酸性阳树脂可使用10%的NaCl溶液再生,用量为其交换容量的2倍。氢型强酸性树脂则需用强酸再生,若使用硫酸,应先通入1~2%的稀硫酸,以避免生成硫酸钙沉淀。

氯型强碱性树脂主要以NaCl溶液再生,加入少量碱有助于溶解树脂吸附的色素和有机物,因此通常使用含10%NaCl + 0.2%NaOH的碱盐液,常规用量为每升树脂用150~200g NaCl及3~4g NaOH。OH型强碱阴树脂则用4%的NaOH溶液再生。

一些脱色树脂,尤其是弱碱性树脂,宜在微酸性下工作。此时可通入稀盐酸,使树脂pH值下降至6左右,再用水正洗、反洗各一次。

阳树脂再生方法包括通入4%的盐酸,使树脂床体积的4倍的盐酸通过树脂床,通过时间约2小时。然后进行慢洗和快洗,直至pH=5-6备用。阴树脂再生则通入4%的氢氧化钠溶液,通过树脂床后进行慢洗和快洗,直至pH=8备用。

在具体操作中,可依据树脂使用情况适当调整酸碱浓度和再生时间。

离子交换树脂在水处理、食品工业、制药行业、合成化学和石油化学工业、环境保护以及湿法冶金等领域有广泛应用。水处理领域需求量最大,约占离子交换树脂产量的90%,主要用于去除水中的阴阳离子。制药工业中,离子交换树脂对开发新一代抗菌素及原有抗菌素的质量改良具有重要作用,链霉素的成功开发就是一例。

离子交换树脂在有机合成中可以替代酸和碱作为催化剂,进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。例如,在制备甲基叔丁基醚时,使用大孔型离子交换树脂作为催化剂,由异丁烯与甲醇反应而成,取代了污染严重的四乙基铅。

此外,离子交换树脂在环境保护方面也有重要作用,可用于回收电镀废液中的金属离子,回收电影制片废液里的有用物质等。

总之,离子交换树脂因其独特的性质和广泛的适用性,在多个领域发挥着不可替代的作用。

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