离子交换树脂海绵

㈠ 海水淡化：人类的水源是怎样的

人类生活和工农业生产需要的水是淡水，可是，占地球表面71%的水中，97.2%是海洋中的水，实际上能利用的淡水，只占世界水总量的0.63%。随着世界人口的增加和生活水平的提高，随着工农业生产的发展，世界淡水用量正以每年4%的速度急剧地增加。据统计，近几十年来，世界不少地区供水不足，目前估计有12亿人口缺水。

这怎么办？惟一的办法是向海洋要水。

可是，海水平均含有3.5%的盐分，不能使用。人喝了海水，会渴上加渴，引起机体脱水。用海水浇灌农作物，农作物会“腌死”。有些靠海的浅滩地常由于海水的浸渍而变成盐碱地，几乎寸草不长。在工业上也不能用海水，因为海水含有大量的矿物盐类，不合纯度要求，如果用来烧锅炉，会生成厚厚的锅垢，损坏锅炉。

这该怎么办呢？办法是使海水淡化，把海水中的盐分与水分开。

蒸发法是海水淡化最简单的方法，就是将海水加热蒸发，再将水蒸气冷却，提取淡水。太阳能蒸馏淡化装置就是使用这种方法。

太阳能蒸馏淡化装置，像一座座矮小的房子，屋顶用玻璃或透明塑料板组成，可以使阳光透过，照射在海水上。海水变热蒸发，水蒸气上升后，碰到玻璃会凝结成水滴，收集到两旁的淡水槽中。

蒸发法还有许多种，目前世界90%的海水淡化装置是由多级闪急蒸发法生产的。闪急蒸发法是给加热了的海水施加高压，然后突然降压，使水在瞬间蒸发的方法。所谓多级就是把许多蒸馏器串联起来，让压力下降几次使水蒸发。

离子交换树脂，我们对它已不太陌生，它就是科学家手中的一根魔杖，用它放在海水中，它可以像海绵吸水那样，吸附出海水中的盐分，使海水变成淡水。

用离子交换树脂使海水淡化的方法叫离子交换法，这种方法适应于海洋上的遇难人员应急之用。

海水淡化还有一种方法是电渗析法，就是在海水淡化装置中插入两根电极，在两极之间放入一种特种薄膜。这样就把海水淡化装置隔成三室，一个叫阳极室，一个叫阴极室，一个叫中间室。当接通电源后，奇迹就会发生，海水中的盐分会向两个电极“靠”去，使得两个极室的海水愈来愈浓，而中间室的海水逐渐被淡化。这种方法适用于中小型淡化厂，我国西沙永兴岛上的海水淡化站，是目前世界上最大的电渗析淡化装置，每天生产淡水20多吨。

在自然界有这样一种膜，它只能透过水分子，不能透过其他物质，科学家把这种膜叫做半透膜。动植物的细胞膜都是半透膜，如干大豆放在水中浸泡后会膨胀，就是因为水通过细胞向干果内部渗透的结果。

利用半透膜可以淡化海水，这种方法叫反渗透法。用人造半透膜把水和海水分开。海水是盐水溶液，水分子会透过膜渗透到海水中，使海水稀释，并且产生一种压力，叫渗透压。然后，向海水加一个压力，大于渗透压，这时，海水中的水分子就会被挤出海水，透过半透膜，到纯水这边来。

反渗透法脱盐效率高。近年来，各国都在研究、推广应用，是一种前途诱人的方法。在1978年到1982年期间，世界已建成21家日产300吨以上的反渗透海水淡化厂。

向海洋要水，一些国家生发奇想，把漂浮在南太平洋的南极冰山，用船拖来，让它融化掉，供人类利用。一座小冰山可供几十万人的城市用一年，初步试施，已取得成功。

有了海水淡化技术，海洋就成了人类取之不尽、用之不竭的淡水库。

㈡ 求问怎么用离子交换树脂层析分离混合氨基酸

【原理】离子交换树脂是一种合成的高聚物，不溶于水，能吸水膨胀。高聚物分子由能电离的极性基团及非极性的树脂组成。极性基团上的离子能与溶液中的离子起交换作用，而非极性的树脂本身物性不变。通常离子交换树脂按所带的基团分为强酸(＝R＝S03H)、弱(＝COOH)、强碱 (＝N+＝R：)和弱碱(＝NH2＝NHR＝NR2)。
离子交换树脂分离小分子物质如氨基酸、腺苷、腺苷酸等是比较理想的。但对生物大于物质如蛋白质是不适当的，因为它们不能扩散到树脂的链状结构中。故如分离生物大子、可选用以多糖聚合物如纤维素、葡聚糖为载体的离子交换剂。
本实验用磺酸阳离子交换树脂分离酸性氨基酸(天冬氨酸)、中性氨基酸(丙氨酸)碱性氨基酸(赖氨酸)的混合液。在特定的pH条件下，它们解离程度不同，通过改变脱液的pH或离子强度可分别洗脱分离。
【材料】1．实验器材层析柱（1.6X20cm）；恒流泵；梯度混合器；试管及试管架；紫外分光光度计、磺酸阳离子交换树脂(Dowex 50)
2．实验试剂
(1)2mol／L HCl
(2)2mol／L NaOH
(3)0.1mOl／L HCl
(4) 0.1mol／L NaOH
(5)pH4.2的柠檬酸缓冲液：0.lmol／L柠檬酸54m1加0.1mol／L柠檬酸钠46ml
(6)pH5的醋酸缓冲液：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、赖氨酸各10m1加0.1mol／L HCl 3m【方法】
1. 树脂的处理
100ml烧杯中置约10g树脂，加25ml 12mo1／L HCl搅拌2h，倾弃酸液，用蒸馏水充洗涤树脂至中性。加25ml 12mol／L NaOH至上述树脂中搅拌2h，倾弃碱液，用蒸馏水洗涤至中性。将树脂悬浮于50ml pH4.2柠檬酸缓冲液中备用。
2. 装柱取直径0.8cm～1.2cm、长度 10cm～12cm的层析柱，底部垫玻璃棉或海绵圆垫，自顶部注入经处理的上述树脂悬浮液，关闭层柱出口，待树脂沉降后，放出过量的溶液，在加入一些树脂，至树脂沉积至8cm～10cm高度即可。于柱子顶部继续加入pH4.2柠檬酸缓冲液洗涤，使流出液pH为4.2为止，关闭柱子出口，保持液面高出树脂表面1cm左右。
3. 加样、洗脱及洗脱液收集
打开山口使缓冲液流出，待液面几乎平齐树脂表面时关闭出口(不可使树脂表面干燥)。用长滴管将15滴氨基酸混合液仔细直接加到树脂顶部，打开出口使其缓慢流入柱内。当液面刚平树脂表面时，加入0.1mol／L HCl 3ml，以10滴／min～12滴／min的流速洗脱，收集洗脱液，每管20滴，逐管收存。当HCl液面刚平树脂表面时，用1m1 pH4.2柠檬酸缓冲液冲洗柱壁一次，接着用2ml pH4.2柠檬酸缓冲液洗脱，保持流速10滴／min～12滴／min并注意勿使树脂表面干燥。
在收集洗脱液的过程中，逐管用茚三酮检验氨基酸的洗脱情况，方法是：于各管洗脱液中加10滴pH5醋酸缓冲液和10滴中性茚三酮溶液，沸水浴中煮10min，如溶液呈紫蓝色，表示已有氨基酸洗脱下来。显色的深度可代表洗脱的氨基酸浓度，可比色测。
在用pH4.2柠檬酸缓冲液把第二个氨基酸洗脱出来之后，再收集两管茚三酮反应阴性部分，关闭层析柱出口，将树脂顶部剩余的pH4.2柠檬酸缓冲液移去。
于树脂顶部加入2ml 0.1mo1／L NaOH，打开出口使其缓慢流入柱内，按上面I续用0.1mo1／L NaOH洗脱并逐管收集 (注意仍然保持流速10滴／min～12滴／min)，每管20滴。做洗脱液中氨基酸检验，在第三个氨基酸用0.1mo1／L NaOH洗脱下来以后，再继续收集两管茚三酮反应阴性部分。
最后以洗脱液管号为横坐标，洗脱液各管光密度（以水作空白，在570nm波长读取吸光度）或颜色深浅（以 -，±，+，++．．．表示）为纵坐标作图，即可画出一条洗脱曲线。
【注意事项】
1. 一直保持流速10滴/min～12滴／min，并注意勿使树脂表面干燥。
2. 在装柱时必须防止气泡、分层及柱子液面在树脂表面以下等现象发生。

㈢ 饮用水过滤材料有哪些

1、石料：石料中的粗砂、石英石、珊瑚砂等，都可用作过滤材料，可有效的滤除水中的杂质。粗砂是生物过滤系统中培养消化细菌的一种基料。它们都是常见的水质过滤材料。
2、海绵：海绵是一种化纤产品，空隙较多，吸水性较强，可有效地滤去大颗粒杂质，一般商店均有出售。若单一选用海绵，必须加厚海绵层，才会有好的过滤效果。
3、晴纶绵：一种化纤产品，纤维细长交错，结构细腻，遇水有通透性，是较海绵更致密的过滤材料，它可以滤除肉眼可见的颗粒材料，常与活性炭共同使用。
4、煤渣：烧锅炉后的废弃物，其结构膨大，有蜂窝状细孔，不溶于水，经筛选洗净后可用作过滤材料。它对水中臭气的吸附作用良好，是一种较廉价的过滤材料。
5、离子交换树脂：一种新型的过滤材料，又分为阴离子交换树脂和阳离子交换树脂两种。可有效地滤除水中的氯离子、钙离子、镁离子、金属离子等，降低水质的硬度。离子交换树脂的 吸附能力强于活性炭，净化效果较好，也是目前较常见的过滤材料。
6、活性炭是一种黑色的米粒状的过滤材料，它表面布满许多小孔，其吸附能量是各小孔体积的总和。1千克活性炭有数百平方厘米的吸附面积，吸附效果很好，它是观赏鱼水族箱中较常使用的过滤材料。

㈣ 凝胶型离子交换树脂和大孔型离子交换树脂的不同之处

大孔型树脂是复什么？

大孔型离子交换制树脂是一种大孔结构且带有官能团的网状结构的聚合物，孔径不会随着环境、温度的变化而变化，孔径一般在10nm左右，外观一般为不透明乳白色。

凝胶型树脂是什么？

凝胶型离子交换树脂是离子交换树脂的一种，是由纯单体混合物经缩合或聚合而成的，外观一般为透明的球型颗粒，凝胶树脂的结构为微孔状，凝胶型离子交换树脂可以分为强酸性、弱酸性、强碱性、弱碱性及螯合性五种。

大孔型树脂和凝胶型树脂有什么区别？

大孔型离子交换树脂是针对凝胶型离子交换树脂的缺点而研制的，大孔型离子交换树脂和凝胶型离子交换树脂的主要区别就是它们的孔径不一样，凝胶型离子交换树脂的孔径一般在3nm以下，在干的凝胶型离子交换树脂中，这些孔径就会消失，而大孔型离子交换树脂的孔径一般在10nm左右，这些孔径的大小不会因为环境的变化而改变。

凝胶型离子交换树脂在干态和非水系统中不能使用，而且在使用的过程中可能会发生“中毒”的现象，从而失去离子交换的能力，而大孔型离子交换树脂能够在在干态和非水系统中使用，而且不会发生“中毒”的现象，但是大孔型离子交换树脂具有交换容量较低，再生时酸碱用量大及价格较高等缺点。

㈤ 饮用水过滤材料有哪些

饮用水的过滤材料种类较多，通常有粗砂、碎石、煤渣、活性炭、海绵、生物球、晴纶棉、离子交换树脂等，其中过滤材料是以活性炭应用最广。

1、石料：石料中的粗砂、石英石、珊瑚砂等，都可用作过滤材料，可有效的滤除水中的杂质。粗砂是生物过滤系统中培养消化细菌的一种基料。它们都是常见的水质过滤材料。

2、海绵：海绵是一种化纤产品，空隙较多，吸水性较强，可有效地滤去大颗粒杂质，一般商店均有出售。若单一选用海绵，必须加厚海绵层，才会有好的过滤效果。

3、晴纶绵：一种化纤产品，纤维细长交错，结构细腻，遇水有通透性，是较海绵更致密的过滤材料，它可以滤除肉眼可见的颗粒材料，常与活性炭共同使用。

4、煤渣：烧锅炉后的废弃物，其结构膨大，有蜂窝状细孔，不溶于水，经筛选洗净后可用作过滤材料。它对水中臭气的吸附作用良好，是一种较廉价的过滤材料。

5、离子交换树脂：一种新型的过滤材料，又分为阴离子交换树脂和阳离子交换树脂两种。可有效地滤除水中的氯离子、钙离子、镁离子、金属离子等，降低水质的硬度。离子交换树脂的 吸附能力强于活性炭，净化效果较好，也是目前较常见的过滤材料。

6、活性炭是一种黑色的米粒状的过滤材料，它表面布满许多小孔，其吸附能量是各小孔体积的总和。1千克活性炭有数百平方厘米的吸附面积，吸附效果很好，它是观赏鱼水族箱中较常使用的过滤材料。

㈥ 求罗门哈斯离子交换树脂资料

罗门哈斯离子交换树脂的应用领域：

一、食品行业：

二、化工行业：

三、制药行业：

四、水处理行业：

五、环境保护：

罗门哈斯离子交换树脂的种类：

强酸性阳离子交换树脂

通常用于水软化和脱矿质应用。强酸性阳离子树脂是一种相对安全且成本有效的方法，用于去除水垢和硬度，例如钙和镁，因为它们可以用浓盐溶液如氯化钠盐水再生。当用氢气循环与硫酸或盐酸（HCl）作为再生剂时，强酸性阳离子树脂对脱矿质也非常有效。

弱酸性阳离子交换树脂

是脱碱应用的经济有效的选择，其中给水具有高比例的硬度与碱度。弱酸性阳离子树脂通过除去二价阳离子（例如钙）并根据工艺条件用氢/钠代替它来实现这一点。根据工艺需要，可以在离子交换过程之后进行脱气和pH调节。弱酸性阳离子树脂也是高盐度流软化的理想选择。

强碱阴离子交换树脂

有多种类型，必须对其特性进行称重，以确定最适合特定应用的树脂。离子交换树脂有利于二氧化硅的去除，特别是对于游离无机酸（FMA）含量低的物流。强碱阴离子交换树脂的其他优异用途包括去除铀。强碱阴离子交换树脂对于去除硝酸盐（NO 3）也是有效的，但如果进料水含有高浓度的硫酸盐，则过量的再生循环可能会影响效率。最后，强碱阴离子交换树脂能够与卤素结合。

弱碱阴离子交换树脂

对于不需要除去二氧化碳（CO 2）和/或二氧化硅（SiO 2）的去离子应用是有效的。弱碱阴离子交换树脂对酸吸收也有效，因为它们可以中和强无机酸。

螯合树脂

最常见的特种树脂类型，用于选择性去除某些金属，盐水软化和其他物质。特殊树脂官能团根据手头的应用而广泛变化，并且可包括硫醇，亚氨基二乙酸或氨基膦酸等。螯合树脂广泛用于稀释溶液中的金属浓缩和去除，例如钴（Co 2+）和汞（Hg 2+）。

抛光混床树脂

混合床单元由于流含量的波动而更容易受到树脂结垢和较差的系统功能的影响，因此通常在其他处理工艺的后端使用，使用抛光混床树脂制备纯水/超纯水。

㈦ 离子交换色谱的原理以及阴阳离子交换树脂的特性

离子交换树脂的结构：

离子交换树脂主要由高分子骨架和活性基团两部分组成，高分子骨架是惰性的网状结构骨架，是不溶于酸或碱的高分子物质，常用的离子交换树脂是由苯乙烯和二乙烯苯聚合得到树脂的骨架。

而活性基团不能自由移动的官能团离子和可以自由移动的可交换离子两部分组成，可交换离子能够决定树脂所吸附的离子，比如可交换离子为H型阳离子交换树脂，那么这个树脂能够吸附的离子，就是H型阳离子，而官能团离子能够决定树脂的“酸"、“碱"性和交换能力的强弱，比如官能团离子是强酸性离子，那么树脂就是强酸性离子交换树脂。

离子交换树脂的内部结构：

1.凝胶型树脂是由纯单体混合物经缩合或聚合而成的，结构为微孔状，合成的工艺比较简单，孔径大概在1-2nm左右，凝胶型树脂的操作容量高，产水量高，物理强度好，且再生效率高，被广泛应用在食品饮料加工，超纯水制备，饮用水过滤，硬水软化，制糖业，制药等领域。

2.大孔型树脂的孔径一般在10nm左右，在树脂中孔径是比较大的，所以被称为大孔型树脂，且孔径不会随着周围的环境而变化，能够弥补凝胶型树脂不能在非水系统中使用的缺点，吸附能力非常强大，不易碎裂，耐氧化好，操作容量高，能够应用在医药领域、除重金属污染、药品纯化、水处理中除去碳酸硬度、冷凝水精处理等领域。

详情点击：网页链接

㈧ 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 Waals 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。

㈨ 用离子交换树脂软化水的原理是什么

离子交换(Ion Exchange)法是利用离子交换树脂交换离子的能力，按水处理的要求将原水中所不需要的离子通过交换而暂时占有，然后再将它释放到再生液中，使水得到软化的水处理方法。
离子交换树脂是一种由有机分子单体聚合而成的，具有三维网络结构的多孔海绵状高分子化合物。在构成网络的主链上有许多活动的化学功能团，这些功能团由带电荷的固定离子和以离子键与固定离子相结合的反离子所组成。树脂吸水膨胀后，化学功能团上结合的反离子与水中的离子进行交换。阳离子交换树脂可吸附Ca2+、Mg2+等阳离子，阴离子交换树脂可吸附Cl-、HCO3-、SO42-、CO32- 等阴离子，从而使原水得以净化。反应式如下：
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
经过几组树脂的反复交换，水的硬度和碱度都能得到较好控制。处理过的水含盐量可降至5～10mg/L以下，硬度接近0，pH值接近中性。

㈩ 离子交换树脂按作用和用途可分为哪几种

1、强酸性阳离子交换树脂
强酸性阳离子交换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，如强酸性阳离子交换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、弱酸性阳离子交换树脂 
弱酸性阳离子交换树脂含弱酸性基团，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。
弱酸性阳离子交换树脂离解性较弱，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、强碱性阴离子交换树脂 
强碱性阴离子交换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。 
强碱性阴离子交换树脂的离解性很强，在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。
4、弱碱性阴离子交换树脂 
弱碱性阴离子交换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。
弱碱性阴离子交换树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附，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。