阳离子交换树脂过程

Ⅰ 离子交换树脂的工作原理

离子交换树脂原理即是离子交换树把溶液中的盐分脱离出来的过程：

离子交换树脂作用环境中的水溶液中，含有的金属阳离子（Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)与阳离子交换树脂(含有的磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基团，在水中易生成H+离子)上的H+进行离子交换，使得溶液中的阳离子被转移到树脂上，而树脂上的H+交换到水中，（即为阳离子交换树脂原理）。

水溶液中的阴离子(Cl-、HCO3-等)与阴离子交换树脂（含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亚胺基（—NH2）等碱性基团，在水中易生成OH-离子）上的OH-进行交换，水中阴离子被转移到树脂上，而树脂上的OH-交换到水中，（即为阴离子交换树脂原理）。而H+与OH-相结合生成水，从而达到脱盐的目的。

(1)阳离子交换树脂过程扩展阅读：

离子交换树脂使用方法：

1、预选。离子交换树脂的粒度一般控制在20-35目，有些可达到50目，因此在使用前要先干燥，粉碎，过筛，通常干燥时在烘箱中进行，亦可在装有五氧化二磷、氧化钙或者浓硫酸的干燥器中进行，粉碎时不要分得过细，否则影响实验收率。

2、预处理。强碱性离子交换树脂应先用20倍树脂体积的4%氢氧化钠水溶液处理，然后用10倍体积的水洗，再用10倍量4%盐酸处理，最后用蒸馏水洗至中性，然后将氯型转化成OH型，再转化成氯型，最后用10倍4%氢氧化钠水溶液处理。弱碱性离子交换树脂处理时只需用10倍量蒸馏水洗即可，不必洗至中性。

3、装柱。将处理好的树脂至于烧杯中，加水充分搅拌除掉气泡，静置几分钟待树脂大部分沉降后，倾去上层泥状颗粒；反复操作直至上层液澄清后，即可装柱。注意要在柱子底部放1cm后的玻璃丝，用玻璃棒将其压平，将树脂倒入柱子中，还要注意防止气泡产生。

4、树脂交换。将样品配制成一定浓度的水溶液，以适当流速通过柱子，亦可将样品溶液反复通过柱子，直到成分交换完全。用显色法检验成分是否交换彻底。

5、树脂洗脱。注意亲和力弱的成分先被洗下来，常用的离子交换树脂洗脱剂有强酸、强碱、盐类、不同pH缓冲溶液、有机溶液等，可选择梯度洗脱或者单一浓度洗脱。

6、树脂再生。

Ⅱ 阳离子交换树脂的用途和原理

阳离复子交换树脂是水处理中常制用到的一种树脂，主要作用就是去除水中的阳离子，以降低水质的硬度。
离子交换树脂的用途：
1、工业超纯水处理工艺是工业超纯水制备中应用最广泛的工艺之一。
2、食品工业离子交换树脂可用于制糖、味精、白酒精制、生物制品等工业装置上。
3、离子交换树脂在制药工业中发挥着重要的作用，开发新一代抗生素，提高原有抗生素的质量，链霉素的成功开发是一个突出的例子。
4、在合成化学和石油化学工业中，常用酸和碱作有机合成中的酯化、水解、酯交换和水合催化剂。
5、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、湿法冶金和其它离子交换树脂可用于从贫铀矿石中分离、富集和纯化铀，以及提取稀土元素和贵金属。
离子交换树脂的原理：
离子交换树脂一般分为阴离子交换树脂和阳离子交换树脂，离子交换树脂主要是通过树脂内的功能基团，一般树脂中的离子都是低价离子，利用了树脂对高价离子的吸附性，将溶液中的高价离子吸附，释放出树脂中的低价离子，这时树脂中的离子与溶液中的离子进行交换，而这些低价离子会和水中的其他成分结合成为对人体无害的物质。

Ⅲ 跪求，阴阳离子交换树脂净水操作过程说明

你说的是不是混床1）运行
水自上而下通过混合树脂，水中的阳阴离子同时被置换去除。运行时监测；A进水压力；B出水电导率。
进水压力由压力表监测，运行时随时注意压力表的变化，防止因压力过高而损坏设备．
出水电导率用电导仪监测，对水质要求较高的设备，电导仪应尽量用工业电导仪（例如CM230）在管道系统中直接测量，防止取样过程中因外部污染而影响测量准确性．运行时应随时监看电导仪，临近运行周期终点更应注意监看，一旦水质超标，即应停止运行，转入再生操作。水质指标根据工工艺要求确定。
2）分层
阳阴两种树脂需分别用盐酸和烧碱再生，故再生前要将混合的两种树脂彻底分离开来，树脂分层是混合离子交换器操作的最关键操作，它直接影响到树脂的再生效果和出水水质，应充分注意。
分层方法是让水从交换器底部进入，水自下而上冲洗树脂层，使树脂层松动膨胀。因阴阳两种树脂的比重不同，阳树脂较重，树脂层膨胀滚动时比重较大的阳树脂将不断沉积在交换器底部。比重较轻的阴树脂则浮在阳树脂层上面，这样分层结束时，两种树脂将出现明显的界面（可从视镜中观察到）。操作时应缓慢加大反洗水量，使树脂充分膨胀，并保持10分钟左右，再缓慢减小水量，如果一次操未能取得明显的公层效果，可反复进行几次，直至树脂分层出现较明显界面。如果树脂未完全失效树脂出现抱团现象，也可先向交换柱内吸入碱溶液，强制树脂失效，再进行分层操作，可以取得良好的效果。
3）阴树脂再生
阴树脂再生液（4-6%NaOH）自上而下通过树脂层，使饱和的树脂再生为新生树脂，再生废液从中排排出，NaOH用量按一般经验为80~100克/升树脂（100%NaOH）。进碱液时控制流速不要太快，一般应从25-40分钟左右用完所需的再生剂为宜，再生时还应控制再生废液排放的速度不要太快，一般应维持再生液液面略高于阴树脂为好。避免部份树脂始终未被再生液浸泡。进碱前应先将柱内积水排至树脂层面以上50-100毫米处，避免不必要的再稀释。
4）清洗阴树脂
阴树脂再生完毕，自上而下用清水冲洗树脂，把残留的再生剂清洗干净。清洗一次一般需进行45分钟之后开始测量清洗排水的碱度直到碱度值不再下降，基本保持恒定时，即可停止清洗，进行下一操作。一般控制进水PH值在8-9左右。
5）再生阳树脂
盐酸再生液（4-6%）由下部向上流过阳树脂层，并经中间排水口排出。盐酸用量按一般经验为60-80克/升树脂（HCL），进再生液时同样要控制流速不要过快，一般以25-40分钟左右用完所需再生剂为宜。再生废液应排放及时，决不能使液位上升到阴树脂层范围内，否则会使阴树脂污染。为减少这种可能性，在进行阳树脂再生过程中，阴树脂清洗水可以同时打开，以利用上部的清水压住下部酸液进入阳树脂层内。
6）清洗阳树脂
进完再生液后，继续自上而下用清水冲洗树脂，将残留的再生剂清洗干净。清洗约30分钟之后，测量排水阀出水的酸度，直到酸度值不再下降，基本保持恒定时，即可认为清洗完成，一般控制进水PH值在5-5.5左右。
7）混合
再生好的两种树脂要重新混合均匀经后才能使用。混合的方法是开启进水阀，把塔内水位放至比树脂（阴树脂）要高出20-30厘米处，后打开顶部排气阀使压缩空气自下而上搅动树脂层，树脂即会混合均匀。一般压缩空气时间为4-6分钟，即可取得满意的混合效果，压缩空气压力应保持在0.1-0.15Mpa范围内，压力过低会影响混合效果，过高则影响设备及管道的安全。
混合结束时，用尽快的速度排水，使树脂迅速下沉，防止树脂再移层，排水至水面与树脂平面齐即可。
混合树脂前，必须先打开排气阀，才可以缓慢向设备加气进行混合，混合时要注意，设备 压力表的压力，发现异常要立刻停止，处理好后，才可以开始运行。
8）正洗
混合的树脂再进行正洗，进一步去除树脂层中残留的废掖．正洗流量可以接近运行流量，正洗时一般出水电导率会迅速下降，当出水电导率低于规定值时，即可停止正洗，重新投入运行．
正洗前应先打开排气阀排气，直到排气管排出的水不带有空气，再打开正洗排水阀，关闭排气阀．

Ⅳ 阴阳离子交换树脂的工作原理

离子交换树脂原理即是离子交换树把溶液中的盐分脱离出来的过程：

离子交换树脂作用环境中的水溶液中，含有的金属阳离子（Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)与阳离子交换树脂(含有的磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基团，在水中易生成H+离子)上的H+进行离子交换，使得溶液中的阳离子被转移到树脂上，而树脂上的H+交换到水中，（即为阳离子交换树脂原理）。

水溶液中的阴离子(Cl-、HCO3-等)与阴离子交换树脂（含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亚胺基（—NH2）等碱性基团，在水中易生成OH-离子）上的OH-进行交换，水中阴离子被转移到树脂上，而树脂上的OH-交换到水中，（即为阴离子交换树脂原理）。而H+与OH-相结合生成水，从而达到脱盐的目的。

(4)阳离子交换树脂过程扩展阅读：

离子交换树脂使用方法：

1、预选。离子交换树脂的粒度一般控制在20-35目，有些可达到50目，因此在使用前要先干燥，粉碎，过筛，通常干燥时在烘箱中进行，亦可在装有五氧化二磷、氧化钙或者浓硫酸的干燥器中进行，粉碎时不要分得过细，否则影响实验收率。

2、预处理。强碱性离子交换树脂应先用20倍树脂体积的4%氢氧化钠水溶液处理，然后用10倍体积的水洗，再用10倍量4%盐酸处理，最后用蒸馏水洗至中性，然后将氯型转化成OH型，再转化成氯型，最后用10倍4%氢氧化钠水溶液处理。弱碱性离子交换树脂处理时只需用10倍量蒸馏水洗即可，不必洗至中性。

3、装柱。将处理好的树脂至于烧杯中，加水充分搅拌除掉气泡，静置几分钟待树脂大部分沉降后，倾去上层泥状颗粒；反复操作直至上层液澄清后，即可装柱。注意要在柱子底部放1cm后的玻璃丝，用玻璃棒将其压平，将树脂倒入柱子中，还要注意防止气泡产生。

4、树脂交换。将样品配制成一定浓度的水溶液，以适当流速通过柱子，亦可将样品溶液反复通过柱子，直到成分交换完全。用显色法检验成分是否交换彻底。

5、树脂洗脱。注意亲和力弱的成分先被洗下来，常用的离子交换树脂洗脱剂有强酸、强碱、盐类、不同pH缓冲溶液、有机溶液等，可选择梯度洗脱或者单一浓度洗脱。

6、树脂再生。

Ⅳ 离子交换树脂的交换原理

离子交换树脂的内部结构，由三部分组成，分别是：

1、高分子骨。

由交联的高分子聚合物组成；

2、离子交换基团。

它连在高分子骨架上，带有可交换的离子（称为反离子）的离子型官能团或带有极性的非离子型官能团；

3、孔。

它是在干态和湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔（凝胶孔）和高分子结构之间的孔（毛细孔）。

在交联结构的高分子基体（骨架）上，以化学键结合着许多交换基团。这些交换基团也是由两部分组成：固定部分和活动部分。

交换基团中的固定部分被束缚在高分子的基体上，不能自由移动，所以称为固定离子；交换基团的活动部分则是与固定离子以离子键结合的符号相反的离子，称为反离子或可交换离子。反离子在溶液中可以离解成自由移动的离子，在一定条件下，它能与符号相同的其他反离子发生交换反应。

1、离子交换的选择性定义：

离子交换剂对于某些离子显示优先活性的性质。离子交换树脂吸附各种离子的能力不一，有些离子易被交换树脂吸附，但吸着后要置换下来就比较困难；而另一些离子很难被吸着，但被置换下来却比较容易，这种性能称为离子交换的选择性。离子交换树脂对水中不同离子的选择性与树脂的交联度、交换基团、可交换离子的性质、水中离子的浓度和水的温度等因素有关。

离子交换作用即溶液中的可交换离子与交换基团上的可交换离子发生交换。一般来说，离子交换树脂对价数较高的离子的选择性较大。对于同价离子，则对离子半径较小的离子的选择性较大。在同族同价的金属离子中，原子序数较大的离子其水合半径较小，阳离子交换树脂对其的选择性较大。对于强酸性阳离子交换树脂来说，它对一些离子的选择性顺序为：Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+。离子交换反应是可逆反应，但是这种可逆反应并不是在均相溶液中进行的，而是在固态的树脂和溶液的接触界面间发生的。这种反应的可逆性使离子交换树脂可以反复使用。

2、以001×7强酸阳离子交换树脂为例说明：

001×7强酸阳离子交换树脂是一种凝胶型离子交换树脂，其内部的网状结构中有无数四通八达的孔道，孔道里面充满了水分子，在孔道的一定部位上分布着可提供交换离子的交换基团。当原水当中的Ca2+，Mg2+等阳离子-扩散到树脂的孔道中时，由于该树脂对Ca2+，Mg2+等阳离子选择性强于对H+的选择性，所以H+就与进入树脂孔道中的Ca2+，Mg2+等阳离子发生快速的交换反应，Ca2+，Mg2+等阳离子被固定到树脂交换基团上面，被交换下来的H+向树脂的孔道中-扩散，最终扩散到水中。

（1）边界水膜内的扩散

水中的Ca2+，Mg2+等阳离子向树脂颗粒表面迁移，并扩散通过树脂表面的边界水膜层，到达树脂表面；

（2）交联网孔内的扩散（或称孔道扩散）

Ca2+，Mg2+等阳离子进入树脂颗粒内部的交联网孔，并进行扩散，到达交换点；

（03）离子交换

Ca2+，Mg2+等阳离子与树脂基团上的可交换的H+进行交换反应；

（4）交联网孔内的扩散

被交换下来的H+在树脂内部交联网孔中向树脂表面扩散。

（5）边界水膜内的扩散

最终扩散到水中。

鉴于离子交换树脂反应的可逆性，反应后的树脂通过处理，重新转化为原来的离子交换树脂，这样又可以进入下一循环，其循环次数视所用树脂类型不同而定。

Ⅵ 阳离子交换树脂的简介

离子交换法(ion exchange process)是液相中的离子和固相中离子间所进行的一种可逆性化学反应，当液相中的某些回离子较答为离子交换固体所喜好时，便会被离子交换固体吸附，为维持水溶液的电中性，所以离子交换固体必须释出等价离子回溶液中。离子交换树脂一般呈现多孔状或颗粒状，其大小约为0.5~1.0mm，其离子交换能力依其交换能力特征可分 ：
1. 强酸型阳离子交换树脂：主要含有强酸性的反应基如磺酸基（－SO3H），此离子交换树脂可以交换所有的阳离子。
2.弱酸型阳离子交换树脂：具有较弱的反应基如羧基（－COOH基），此离子交换树脂仅可交换弱碱中的阳离子如Ca2+、Mg2+，对于强碱中的离子如Na+、K+等无法进行交换。
阳离子树脂是以苯乙烯和二乙烯苯聚合， 经硫酸磺化而制得的聚合物。 生产过程中不含有明 胶及其它任何动物提取物。阳离子交换树脂遇水可将其本身的某一种具有活性的离子和水中某电离子相互交换，即发生置换反应，去除水中可溶解的离子。阳离子交换树脂有粉状和球状，都是人工合成的。

Ⅶ 离子交换树脂系统的工作原理

采用离子交换方法，可抄以把水中呈离子态的阳离子、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。

Ⅷ 去离子水的制备过程中，为什么要先经过阳离子交换树脂

水中有一些酸根的酸性非常弱,比如硅酸根.如果让水先经过阴床,那水就成为碱性回的答,这时阴树脂的碱性与水的碱性相互争取这种非常弱的酸根离子,使这些非常弱的酸根离子不容易除净.另一方面,阴树脂的交换量通常比阳树脂小.如果让水先经过阴床,那水中的碳酸根就要以离子的形式消耗阴树脂的交换量.不利于提高水的产量.
如果让水先经过阳床,再进入阴床,水是酸性的.水不与树脂争夺酸根离子,容易除尽弱的酸根离子.另一方面,水经过阳床后成为酸性的,其中的碳酸根可以用吹风的方法吹出,生产上叫做脱碳.这样就把水中的大多数碳酸根去掉了,有利于提高阴床的产水量.减少对阴床的再生次数.阴树脂比较贵也比较娇气,再生次数少有利于提高阴树脂的寿命.

Ⅸ 阳离子交换树脂的使用过程

什么叫使用过程？是反应过程吗？还是前处理、使用、再生的过程？

Ⅹ 阳离子交换树脂的工作原理是怎么样的

阳离子交换树脂吸附交换原理

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。

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)。

其实阳离子交换树脂在我们实际使用过程中，一般都是将树脂变味其他离子形式进行运行，以满足各种场景使用需求。例如经常会将强酸性的阳离子交换树脂和NaCl一起转变为钠型的树脂后再投入使用，当树脂置换过程中就会放出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)。

而且这类树脂以钠型状态运行使用后，可直接用盐水对树脂进行再生(不用强酸)。