㈠ 什么是离子交换过程，影响离子交换过程
离子交换过程归纳为如下几个过程
1. 水中离子在水溶液中向树脂表面扩散
2. 水中离子进入树脂颗粒的交联网孔，并进行扩散
3. 水中离子与树脂交换基团接触，发生复分解反应，进行离子交换
4. 被交换下来的离子，在树脂的交联网孔内向树脂表面扩散
5. 被交换下来的离子，向水溶液中扩散
影响交换的主要因素有流速、原料液浓度、温度等。
流速
原料液的流速实际上反映了达到反应平衡的时间，在交换过程中，离子进行扩散—交换—扩散一系列步骤，有效地控制流速很重要。一般，交换液流速大，离子的透析量就高，未来及交换而通过树脂层流失的量增多。因此，应根据交换容量等选择适宜的流速。
原料液浓度
树脂中可交换的离子与帆碰溶液中同性离子既有可能进行交换，也有可能相斥，液相离子浓度高，树脂接触机会多，较易进入树脂网孔内，液相浓度低，树脂交换容量大时，则相反。但液相离子浓度过高，将引起树脂表面及内部交联网孔收缩，也会影响离子进入网孔。实验证明，在流速一定时，溶液浓度越高，溶质的流失量液越大。
温度
温度越提高，离子的热运动越剧烈。单位时间碰撞次数增加，可加消销快反应速率。但温度太高，离子的吸附强度会降低，甚至还会影响树脂的热稳定性，经济上不利拿轿游，实际生产中采用室温操作较宜。
㈡ 离子交换法
离子交换法是一种常用于分离和提纯离子的技术，通过离子交换树脂将溶液中的离子进行交换，实现离子的分离和提纯。
基本原理： 离子交换法基于离子交换树脂上的离子与溶液中离子的交换反应。 离子交换树脂是一种高分子聚合物，表面布满可交换的离子，当溶液通过时，树脂上的离子与溶液中的离子发生交换。
操作过程： 将待分离的溶液与离子交换树脂接触。 通过控制溶液的温度、pH值、浓度等条件，促使离子在树脂与溶液之间进行交换。 经过一段时间的交换反应后，达到离子的分离和提纯目的。
应用领域： 化学领域：用于制备高纯度的金属、无机盐等化合物。 环保领域：处理工业废水中的重金属离子，有助于环境保护。 食品和制药领域：分离和提纯生物活性物质，确保产品质量。 其他应用：水的软化、去离子水的制备等。
㈢ 离子交换层析具体操作
离子交换层析操作详解
1. 预处理和装柱是离子交换层析的关键步骤。首先，对于离子交换纤维素，需要流水冲洗去除碎屑，以确保均匀度。若产品已溶胀，可跳过这步，但需确保其成为带H+或OH-的交换剂型。阴离子交换剂通常采用“碱-酸-碱”处理，转变成-OH-或盐型，阳离子交换剂则用“酸-碱-酸”处理，变为-H-型。装柱前，平衡至所需的pH和离子强度，并减压排除气泡。为了防止颗粒分层，装柱时需适当加压，确保柱床紧实，以提高分辨率。装好后，需用起始缓冲液淋洗，直至达到平衡状态方可使用。
2. 加样与洗脱阶段，样品应与起始缓冲液保持相同的pH和离子强度，选择的pH值应在交换剂与结合物相反电荷的范围内，同时离子强度要低，可通过透析、凝胶过滤或稀释来调整。不溶物需预先除去。合适的上样量是关键，一般不超过柱子的负荷能力，上样量通常为交换剂总量的1%-5%。洗脱样品时，可通过改变pH或离子强度，或采用阶段洗脱或连续梯度洗脱法，后者通过控制两个容器中缓冲液浓度的梯度变化来达到最佳分离效果。在洗脱过程中，需确保洗脱液体积充足，梯度上限足够高且上升速度适中，以防止目的物过早或过晚解吸。
3. 洗脱后的分析，以5-10毫升/管收集洗脱液，通过检测方法（如生物活性测定或免疫学测定）确定目的物位置，然后进行回收。对于离子交换剂的再生，如纤维素可用NaCl和NaOH溶液处理，脂溶性物质则需非离子型去污剂或乙醇清洗。保存时，需添加防腐剂，阴离子交换剂通常使用氯已定，阳离子交换剂则使用乙基硫柳汞，有些产品可添加叠氮钠。
离子交换层析操作需严格把控各个步骤，确保样品处理得当，洗脱过程有效，以实现理想的分离效果。
离子交换层析（Ion Exchange Chromatography简称为IEC）是以离子交换剂为固定相，依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时的结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。1
㈣ 简述离子交换过程。
离子交换过程包括四个阶段：交换，反冲洗，再生，清洗。
（1）交换
交换阶段是利用离子交换树脂的交换能力，从废水中去除目标离子的操作过程。
（2）反冲洗
反冲洗的目的是松动树脂层，使再生液能均匀深入层中，与交换剂颗粒充分接触，同时把过滤过程中产生的破碎粒子和截留的污物冲走。
（3）再生
在树脂失效后，必须再生才能在使用。通过再生，一方面可恢复树脂的交换能力，另一方面可回收有用的物质。
（4）清洗
清洗的目的是洗涤残留的再生液和再生时可能出现的反应产物。通常清洗的水流方向和交换时一样，所以又称正洗。