離子交換樹脂制備離子水實驗報告
離子交換樹脂
ionexchangeresins
一類帶有功能基的網狀結構的高分子化合物。不熔不溶，能同溶液中的離子進行非均相交換反應。最主要的離子交換反應有：
①陽離子交換樹脂的交換反應：R-－H+＋Na+Cl-R-－Na+＋H+Cl-R為高分子強酸基，如結構式a、b。
②陰離子交換樹脂的交換反應：R+OH-＋Na+Cl-R+Cl-＋Na+OH-R為高分子強鹼基，如結構式c。
按外觀形狀及物理性質（孔度及分布、比表面、孔徑等）分為凝膠、大孔和離子交換膜；按用途有選擇交換用、脫色用、吸著用、電子交換（氧化還原）用等；根據母體的化學結構可分為苯乙烯系列、丙烯酸系列、酚醛類系列等；根據離子交換樹脂中活性基團的性質可分為強酸性、中等酸性、弱酸性、強鹼性、中等鹼性、弱鹼性和氧化還原性等。含酸性基團的離子交換樹脂，能同溶液里的陽離子起交換反應，稱陽離子交換樹脂；含鹼性基團的則稱為陰離子交換樹脂。若同時含酸性和鹼性基團的，稱為兩性樹脂；若樹脂與溶液里的高價陽離子作用後，能形成鉗環形的絡合物，則稱為螯合樹脂。
離子交換樹脂的主要應用為：①水處理，除去水中的鈣、鎂和鐵離子以使工業用水軟化及獲得電子、半導體、原子能工業用的無離子水。②分離、濃縮、提純和回收鈾、稀土元素、貴金屬及鉻、銅等。③醫學和醫葯上的回收、分離和提純。④作為有機合成中的固體酸鹼催化劑。⑤食品及生物製品的脫色。⑥作化學試劑用於外消旋物拆分、固相合成。
化學式見：
http://cache..com/c?word=%C0%EB%D7%D3%3B%BD%BB%BB%BB%3B%CA%F7%D6%AC&url=http%3A//www%2Ecoco163%2Ecom/zldq/L/L0446%2Ehtm&b=0&a=91&user=
B. 如何利用離子交換樹脂製作純水
氫型陽樹脂柱+氫氧型陰樹脂柱出來的就是最初級的純水。要再提高純度就加陰陽樹脂混床。
C. 去離子水的制備過程中，為什麼要先經過陽離子交換樹脂
水中有復一些酸根的酸性非常制弱,比如硅酸根.如果讓水先經過陰床,那水就成為鹼性的,這時陰樹脂的鹼性與水的鹼性相互爭取這種非常弱的酸根離子,使這些非常弱的酸根離子不容易除凈.另一方面,陰樹脂的交換量通常比陽樹脂小.如果讓水先經過陰床,那水中的碳酸根就要以離子的形式消耗陰樹脂的交換量.不利於提高水的產量.
如果讓水先經過陽床,再進入陰床,水是酸性的.水不與樹脂爭奪酸根離子,容易除盡弱的酸根離子.另一方面,水經過陽床後成為酸性的,其中的碳酸根可以用吹風的方法吹出,生產上叫做脫碳.這樣就把水中的大多數碳酸根去掉了,有利於提高陰床的產水量.減少對陰床的再生次數.陰樹脂比較貴也比較嬌氣,再生次數少有利於提高陰樹脂的壽命.
D. 使用煮沸過再冷卻的去離子水淋洗離子交換樹脂對實驗結果有何影響
會導致離子交換樹脂失效，不過作用很微弱，去離子水只是沒有離子而已，其中有一些細菌，被加熱殺死以後，其中的離子很可能會釋放出來，消耗掉樹脂的吸收能力，不過蒸餾水就沒有問題。
E. 離子交換樹脂制軟水會不會產生濃離子水
應用離子交換樹脂進行水處理軟化時,離子交換樹脂可以將其本身所具有版的Na+離子和水權中同符號電荷的Ca2+、Mg2+離子相互交換去除水中硬度達到軟化水的目的. 如Na型陽離子交換樹脂遇到含有Ca2+、Mg2+的水時,發生如下反應： 2RNa + Ca2+ → R2Ca + 2Na+ 2RNa + Mg2+ → R2Mg + 2Na+
F. 用離子交換樹脂處理水
不是一定要混合起來。
製取去離子水的工藝有：單床、復床、混合床等幾種。
單床：就是用一個陽離子柱或是陰離子柱，只能製取除去陽離子或陰離子的水；
復床：陽柱——陰柱；可以製得去離子水；
混合床：陽柱——陰柱——混合柱，製得的去離子水純度高於復床，可製得高純水，一般用於要求比較高的工業生產或科研上。
操作步驟：樹脂的預處理——裝柱——清洗——出水——樹脂再生
一、樹脂的預處理：
1、陽離子交換樹脂的預處理：將樹脂置於潔凈的容器中，用清水漂洗，直到排水清晰為止。用水浸泡樹脂12~24小時，使樹脂充分膨脹。如為干樹脂，應先用飽和氯化鈉溶液浸泡，再逐步稀釋氯化鈉溶液，以免樹脂突然急劇膨脹而破碎。用樹脂體積2倍量的2~5%HCl溶液浸泡樹脂2~4小時，並不時攪拌。然後用低純水洗滌樹脂，直至溶液PH接近於4，再用2~5%NaOH溶液處理，處理後用水洗至微鹼性，再一次用5%HCl溶液處理，使樹脂變為氫型，最後用純水洗至PH=4，無Cl-即可。
2、陰離子交換樹脂預處理：與陽離子樹脂相同，只是在樹脂用NaOH處理時，可用5~8%NaOH溶液，用量增加一些，使樹脂變為OH型後不要再用HCl處理。
如果樹脂量少，及要求較高時，在水洗後，增加一步醇洗，效果會更好一些。
二、裝柱
將交換柱洗去油污雜質，用去離子水沖洗干凈，在柱中先裝入半柱水，然後將樹脂和水一起倒入柱中。裝柱時應注意柱中的水不能漏干，否則，樹脂間形成氣泡，影響交換效率。
三、清洗、出水。
裝柱完成後，先用純水按出水順序流過交換柱，初出水含有裝柱過程混入的雜質應棄去，待出水達到要求後，即可通入原水，進行正常的制水。
四、樹脂的再生
離子交換樹脂使用失效後，可用酸鹼再生處理，重新使用。
1、陽柱再生：
逆洗：將水從交換柱底部通入，廢水從頂部排出，將被壓緊的樹脂松動，洗去樹脂碎粒及其他雜質，排除樹脂層內的氣泡，洗至水清澈。
加酸：將4~5%HCl水溶液從柱的頂部加入，控制流速，約30~45分鍾加完。
正洗：將水從柱頂部通入，廢水從柱下端流出，控制流速為約2倍於加酸的流速，開始的15分鍾可慢些。洗至PH3~4，此時用鉻黑T檢驗應無陽離子。
2、陰柱再生：
逆洗：用陽柱水逆洗，可將陽柱出水口連接至陰柱下端，通入陽柱水。條件同陽柱。
加鹼：將5%NaOH溶液從柱頂部加入,控制一定流速，使鹼液在1~1.5小時加完。
正洗：從柱頂部通入陽柱水，下端放出廢水，流速可以是加鹼時的2倍，開始15分鍾可慢些，洗至PH11~12，用硝酸銀溶液檢驗無氯離子。
注意：以上操作均不可將柱中水放至樹脂層以下。
G. 如何用離子交換樹脂制備去離子水
去離子水是通過離子交換樹脂除去水中的離子態雜質而得到的近於純凈的水，其生產裝置設計的合理與否直接關繫到去離子水質量的好壞及運營的經濟性。
離子交換樹脂的使用方法：
一、離子交換樹脂的預處理：
離子交換樹脂在使用之前，為了防止樹脂內含有雜質，對水質造成污染，需要對樹脂進行預處理，以下是預處理的步驟：
1.首先使用熱水對樹脂進行清洗，陽樹脂可以使用70-80℃的熱水清洗，陰樹脂的耐熱性較差，一般使用50-60℃的熱水，每隔15分鍾左右需要更換熱水，4-5次之後可以每隔30分鍾左右更換熱水，總共需要7-8次左右，直至出水清澈為止。
2.使用濃度為5%的氯化氫浸泡樹脂，大概浸泡4-8小時左右，然後將水排放，對樹脂進行清洗，直至出水為中性為止。
3.再使用濃度為2-4%的氫氧化鈉浸泡樹脂，浸泡時間與上一步相同，然後將水排放，對樹脂進行清洗，直至出水為中性為止。如此重復2~3次，每次用量為樹脂體積的2倍。
4.陽樹脂最後一次浸泡需要使用濃度為5%的氯化氫，用量加倍效果更好。放盡酸液，用清水淋洗至中性即可。
5.陰樹脂最後一次浸泡需要使用4~5%的NaOH溶液，用量加倍效果更好。放盡鹼液，用清水淋洗至中性即可。
二、離子交換樹脂的填裝：
1.先將干凈的水放入樹脂罐當中，高度在樹脂罐的三分之一左右，可以有效地防止樹脂與樹脂罐發生碰撞，造成樹脂的損壞。
2.將樹脂從樹脂罐頂部放入，然後對樹脂進行反洗，時間大概在30分鍾左右。
3.排水至液面高於樹脂層5cm，進氣混合樹脂15～20分鍾。
4.啟動設備，檢測正洗效果和出水電導率，如果數據正常，且產水能夠達標，即可正常使用。
三、離子交換樹脂的再生：
樹脂在使用一段時間之後，樹脂的吸附能力達到了飽和的狀態，就需要對樹脂進行再生處理，將樹脂吸附的離子置換出來，恢復樹脂的吸附能力，樹脂的再生需要根據樹脂的種類、特性來選擇不同的再生劑，以下是樹脂再生的步驟：
1.將樹脂床內的水排放干凈，然後關閉所有閥門，只打開進酸/鹼閥以及上排閥。
2.放入酸/鹼液，液面最好超過樹脂20厘米以上，再打開下排閥，對樹脂進行清洗，清洗的時間不能低於40分鍾。
3.然後再使用干凈的水清洗樹脂，清洗至出水接近中性為止，詳細的再生方法可以點擊「再生方法」進行了解。
H. 離子交換法制備純水的實驗中陰陽離子交換樹脂為什麼在交換前要分別用酸鹼處理，並洗至中性
這個設備中，存在陽離子樹脂+惰性樹脂+陰離子樹脂
陰陽離子樹脂在出廠時是處在失效狀態，因此要先用酸鹼分別將兩種樹脂激活才能正常使用
I. 去離子水的制備過程中，為什麼要先經過陽離子交換樹脂後經過陰離子交換樹脂呢反過來會有什麼影響
水中有一些酸根的酸性非常弱，比如硅酸根。如果讓水先經過陰床，那水就成為鹼性內的，這時陰容樹脂的鹼性與水的鹼性相互爭取這種非常弱的酸根離子，使這些非常弱的酸根離子不容易除凈。另一方面，陰樹脂的交換量通常比陽樹脂小。如果讓水先經過陰床，那水中的碳酸根就要以離子的形式消耗陰樹脂的交換量。不利於提高水的產量。
如果讓水先經過陽床，再進入陰床，水是酸性的。水不與樹脂爭奪酸根離子，容易除盡弱的酸根離子。另一方面，水經過陽床後成為酸性的，其中的碳酸根可以用吹風的方法吹出，生產上叫做脫碳。這樣就把水中的大多數碳酸根去掉了，有利於提高陰床的產水量。減少對陰床的再生次數。陰樹脂比較貴也比較嬌氣，再生次數少有利於提高陰樹脂的壽命。