离子交换树脂交换柱

㈠ 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。

㈡ 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。

㈢ 离子交换法树脂的处理与再生

离子交换法树脂的处理与再生：
1. 首先对床层进行反吹，将进口吸附的杂质吹掉，防止树脂柱压力增加。
2. 用再生液从出口进入，对树脂柱进行再生。
3. 再生完毕，用纯水对树脂柱进行清洗，洗涤至符合要求时，再生完毕，重新投入使用。

㈣ 离子交换柱的制备

聚丙烯离子交换柱
离子交换柱主要是利用离子交换树脂中的离子同原水（液体）中的钙、镁及铁离子进行交换而将其去除，使水（液体）得到净化。
它已广泛应用于化工、电子、医药、纺织、电镀行业的制取纯水、硬水软化、药物和食品的脱色和提取、重要化工原料的回收以及污水处理等。聚丙烯离子交换柱技术参数及外形尺寸：

聚丙烯离子交换柱技术参数及外形
名称 阴、阳、钠单床 体内再生混床
规格 φ250 φ315 φ400 φ500 φ630 φ250 φ315 φ400 φ500 φ630
设计流量 m3/h 1 1.5 2.5 4 6 2 3 4.5 7 1.2
柱体高 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500
总高（H） 2830 2960 2930 2990 3080 2830 2860 2930 2990 3080
进水口（Dg） 20 20 25 25 32 25 25 32 32 50
出水口（Dg） 20 20 25 25 32 25 25 32 32 50
排气品（Dg） 20 20 20 20 25 25 25 25 25 40
清洗口（Dg） 25 25 32 32 40 32 32 40 40 50
树脂进出口（Dg）排净口 32 32 32 40 40 32 32 32 32 40

聚丙烯离子交换柱
离子交换柱主要是利用离子交换树脂中的离子同原水（液体）中的钙、镁及铁离子进行交换而将其去除，使水（液体）得到净化。
它已广泛应用于化工、电子、医药、纺织、电镀行业的制取纯水、硬水软化、药物和食品的脱色和提取、重要化工原料的回收以及污水处理等。聚丙烯离子交换柱技术参数及外形尺寸：

聚丙烯离子交换柱技术参数及外形
名称 阴、阳、钠单床 体内再生混床
规格 φ250 φ315 φ400 φ500 φ630 φ250 φ315 φ400 φ500 φ630
设计流量 m3/h 1 1.5 2.5 4 6 2 3 4.5 7 1.2
柱体高 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500
总高（H） 2830 2960 2930 2990 3080 2830 2860 2930 2990 3080
进水口（Dg） 20 20 25 25 32 25 25 32 32 50
出水口（Dg） 20 20 25 25 32 25 25 32 32 50
排气品（Dg） 20 20 20 20 25 25 25 25 25 40
清洗口（Dg） 25 25 32 32 40 32 32 40 40 50
树脂进出口（Dg）排净口 32 32 32 40 40 32 32 32 32 40

葡萄糖凝胶是一种珠状凝胶，含有大量羟基，很容易在水中和电解质溶液中溶胀。G型葡聚糖凝胶含有各种不同交联度，其溶胀度和分级分离范围也有所不同。葡聚糖凝胶溶胀度基本上不为盐和洗涤剂的存在而受到影响。另外，葡聚糖凝胶具有不同粒度。极细级用于分离需要极高分辨率的柱色谱和薄层色谱；粗级和中级用于制备性色谱过程，可以在较低眼里下获得较高流速，粗级也可用于批量制备。

㈤ 离子交换柱交换过程化学方程式

强酸型阳离子交换树脂：R-SO3H （有许多SO3H基团）
强碱型阴离子交换树脂：[R4N]OH （有许多内OH基团）
R-SO3H + M(+) = RSO3M + H(+) 将所有阳离容子吸附到树脂上，释放出H(+)；
[R4N]OH + X(-) = [R4N]X + OH(-) 将所有阴离子吸附到树脂上，释放出OH(-)；
H(+) + OH(-) = H2O 阳离子交换产生的H(+)与阴离子交换产生的OH(-)结合成水。

㈥ 离子交换树脂的原理

离子交换树脂是由空间网状结构骨架（即母体）与附属在骨架上的许多活性内基团所构成的容不溶性高分子化合物。活性基团遇水电离，分成二部分：（1）固定部分，仍与骨架牢固结合，不能自由移动，构成固定离子；（2）活动部分，能在一定空间内自由移动，并与其周围溶液中的其他同性离子进行交换反应，称为可交换离子或反离子。以强酸性阳离子交换树脂为例，可写成R-SO3-H+，其中R代表树脂母体即网状结构部分，-SO3- 代表活性基团的固定离子，H+为活性基团的可交换离子。有时更简单地写成R-H+。离子交换通过不溶性的电解质（树脂）与溶液中的另一种电解质进行化学反应。这一反应可以是中和反应、中性盐分解或复分解反应。譬如中和反应：
R-H+ + NaOH= RNa+H2O 利用这个反应可以去除水的碱度。

㈦ 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。

㈧ 制作混合床离子交换树脂柱时在操作上要注意哪些问题

在混床树脂使用的过程中，阳树脂会释放出H+离子，而阴树脂释放出OH-离子，这两内种容两种会结合成为水，阳树脂失去一些阳离子之后，会呈负电性，而阴树脂失去阴离子，呈正电性，这两种树脂就会相互吸引，导致两种树脂成为团状物，并且不易分离，而且一些碎树脂末和悬浮物也会增加树脂的“抱团”作用，这就是树脂出现“抱团”的原因，树脂如果被油脂污染也会造成树脂的“抱团”现象。

应该如何解决？

1.当混床树脂出现“抱团”的现象时，就会导致树脂再生时不能很好的分层，所以一般在树脂分层时，会加入一定量的电解质，比如碱等物质，阳树脂就会与阳离子结合成为中性，而阴树脂则会与阴离子结合，也呈中性，“抱团”的树脂也会随之分离，所以一般混床树脂在分层时都会使用一定的碱，能够有效的改善阴、阳树脂的分层效果。

2.被油脂污染的树脂，可以使用非离子型表面活性剂为主的碱性清洗剂进行处理，对树脂进行清洗，能够有效的去除树脂上的油脂。

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㈨ 离子交换柱的阳，阴离子交换树脂顺序，哪个前哪个后

阳离子交换树脂在前面 主要原因是因为水中的弱碱性阴离子在和阴离子树脂交换时专置换出氢氧根离子，属阻止交换继续进行，而先经过阳离子交换树脂后能置换出氢离子， 再经过阴离子交换树脂时置换出来的氢氧根离子会和氢离子结合成水，不会影响继续交换。 还有就是因为阴离子交换树脂容易被污染，阳离子抗污染能力要好一点。

㈩ 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。