常用的阳离子交换剂

① 阳离子交换层析交换剂带什么电

在 丁香园 生物网络 （ ） 总结 ：

离子交换层析：

离子交换层析
离子交换层析是利用离子交换剂上的可交换离子与周围介质中被分离的各种离子间的亲和力不同，经过交换平衡达到分离的目的的一种柱层析法。该法可以同时分析多种离子化合物，具有灵敏度高，重复性、选择性好，分离速度快等优点，是当前最常用的层析法之一，常用于多种离子型生物分子的分离，包括蛋白质、氨基酸、多肽及核酸等。
离子交换层析对物质的分离通常是在一根充填有离子交换剂的玻璃交换剂的玻璃管中进行的。离子交换剂为人工合成的多聚物，其上带有许多可电离基团，根据这些基团所带电荷的不同，可分为阴离子交换剂和阳离子交换剂。含有预被分离的离子的溶液通过离子交换柱时，各种离子即与离子交换剂上的荷电部位竞争结合。任何离子通过柱时的移动速率取决于与离子交换剂的亲和力、电离程度和溶液中各种竞争性离子的性质和浓度。
离子交换剂是由基质、荷电基团和反离子构成，在水中呈不溶解状态，能释放出反离子。同时它与溶液中的其他离子或离子化合物相互结合，结合后不改变本身和被结合离子或离子化合物的理化性质。
离子交换层剂与水溶液中离子或离子化合物所进行的离子交换反应是可逆的。假定以RA代表阳离子交换剂，在溶液中解离出来的阳离子A＋与溶液中的阳离子B＋可发生可逆的交换反应：RA+B+↔RB+A+；该反应能以极快的速度达到平衡，平衡的移动遵循质量作用定律。
溶液中的离子与交换剂上的离子进行交换，一般来说，。。。。

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参考资料：

② 常用的离子交换树脂类型有哪些

离子交换树脂的基本性能
1、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。

2、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)。

3、强碱性阴离子树脂
这类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。
这种树脂的离解性很强，在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。

4、弱碱性阴离子树脂
这类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。这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它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。

5、离子树脂的转型
以上是树脂的四种基本类型。在实际使用上，常将这些树脂转变为其他离子型式运行，以适应各种需要。例如常将强酸性阳离子树脂与NaCl作用，转变为钠型树脂再使用。工作时钠型树脂放出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)。这种树脂以钠型运行使用后，可用盐水再生(不用强酸)。又如阴离子树脂可转变为氯型再使用，工作时放出Cl－而吸附交换其他阴离子，它的再生只需用食盐水溶液。氯型树脂也可转变为碳酸氢型(HCO3－)运行。强酸性树脂及强碱性树脂在转变为钠型和氯型后，就不再具有强酸性及强碱性，但它们仍然有这些树脂的其他典型性能，如离解性强和工作的pH范围宽广等。

③ 离子交换剂的相关介绍

换离子交换水处理设备理是指采用离子交换剂，使交换剂中和水溶液中可交换离子产生符合等物质的量规则的可逆性交换，导致水质改善而交换剂的结构并不发生实质性(化学的)变化的水处理方式。
在这种水处理方式中，只有阳离子参与交换反应的，称阳离子交换水处理;只有阴离子参与交换反应的，称阴离子交换水处理;既有阳离子又有阴离子参与交换反应的，称阳、阴离子交换水处理。
交换树脂更换由于原水的水质千差万别，而对出水水质的要求又多种多样，所以有许多种类型的离子交换及某组合的水处理方法，采用这些水处理方法而使原水软化、除碱和除盐。离子交换剂中参与交换反应的离子是钠离子Na+时，此方法称为钠(Na)型离子交换法，此交换剂称为钠(Na)型阳离子交换剂，相类似的，有氢(H)型离子交换法及氢(H)型阳离子交换剂等。
钠型离子交换法是工业锅炉给水最通用的一种水处理方法。当原水经过钠型离子交换剂时，水中的Ca2+、Mg2+等阳离子与交换剂中的Na+进行交换，降低了水的硬度，使水质得到软化，故这种方法又称为钠离子交换软化法。
(1)再生过程
在钠离子交换过程中，当软水出现了硬度，且残留硬度超过水质标准规定时，则认为钠离子交换剂已经失效。为了恢复其交换能力，就需要对交换剂进行再生(或还原)。再生过程是使含有大量钠离子的氯化钠(NaCl)溶液通过失效的交换剂层恢复其交换能力的过程。此时，钠离子又被离子交换剂所吸着，而交换剂中的钙、镁离子被置换到溶液中去。钠型离子交换剂的再生过程可用如下反应式表示：
CaR2 + 2NaCl——2NaR + CaCl2
MgR2 + 2NaCl——2NaR + MgCl2
生产中多采用食盐(NaCl)溶液作为再生剂。因为食盐比较容易得到，而且再生过程中所形成的产物(CaCl2、MgCl2)是可溶性盐类，很容易随再生液排出去。再生用食盐，大都水处理设备采用工业用盐，其中杂质含量不宜过多，食盐溶液需澄清过滤后使用。通常认为，10%食盐溶液的硬度不应超过40mmol/L，悬浮物不应大于2%。离子交换剂再生时，一般要用经过澄清的8～10%的盐溶液。总的再生接触时间随离子交换树脂交联度的不同而变化，对于一般交联度7%左右的强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，再生剂和树脂总的接触时间最低应保证45min以上。
(2)水处理设备交换过程
碳酸盐硬度(暂硬)软化过程：
Ca(HCO3)2 + 2NaR——CaR2 + 2NaHCO3
Mg(HCO3)2 + 2NaR——MgR2 + 2NaHCO3
非碳酸盐硬度(永硬)软化过程：
CaSO4 + 2NaR——CaR2 + Na2SO4
CaCl2 + 2NaR——CaR2 + 2NaCl
MgSO4 + 2NaR——MgR2 + Na2SO4
MgCl2 + 2NaR——MgR2 + 2NaCl
也可以用综合上述反应式的离子式表示：
Ca2+ + 2NaR——CaR2 + 2Na+
Mg2+ + 2NaR——MgR2 + 2Na+

④ 离子交换剂由哪三部分组成

以强酸性阳离子交换树脂的结构为例：一般现场用苯乙烯类的较多。主要结构分为三部分：骨架部分（比如苯乙烯白球）、活性基团（负载的活性离子）及可交换离子。

⑤ 离子交换剂的选材

离子交换剂分为无机质和有机质两类。无机质主要是沸石，有机质有磺化煤和离子交换树脂。沸石有天然沸石和合成沸石。天然沸石是最早应用的无机离子交换剂，是含有水的钠、钙以及钡、锶、钾等硅铝酸的盐类。色浅，具玻璃光泽，是阳离子交换剂。除天然产品外,也有人工制成的合成沸石。它的交换容量低,在酸中不稳定，不能作氢离子交换，曾用于水的软化。由于无机离子交换剂耐高温和辐照，研制出锆氧、铬氧和钛氧等的磷酸盐或钨酸盐构成的阳离子交换剂，它们的交换容量高，应用于核工业中。
磺化煤 是烟煤用浓硫酸磺化的产物，是阳离子交换剂，含有磺酸基、羧基和酚羟基，用于水的脱碱软化。磺化煤价廉，但性能随煤种而异，交换容量较低，性脆易碎，不耐磨耗。
离子交换树脂 大都是苯乙烯与二乙烯苯的共聚物（见聚合物），也有的是丙烯酸系的共聚物或苯酚甲醛的缩聚物。离子交换树脂按它的交换基团分成阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类：阳离子交换树脂又分为强酸性与弱酸性，前者具有的磺酸基交换基团，适用于所有的酸性溶液,后者则是羧基、膦酸基或酚羟基,仅能用于中性至碱性溶液，但交换容量大，容易再生。阴离子交换树脂又分为强碱性与弱碱性，前者带有季胺基，适用于所有碱度的溶液，还能交换吸附弱酸；后者带有叔胺基或仲胺基，仅能用于中性至酸性溶液，但交换容量大，容易再生。离子交换树脂按物理结构又分为凝胶型和大孔型，前者是外观透明的均相凝胶结构，离子通过基体的大分子链间孔隙,才能扩散到交换基团附近,只适用于交换一般无机离子。此外，还有大孔离子交换树脂,在它的颗粒内有毛细孔道，具有非均相凝胶结构,适用于交换分子量较大的有机离子。近年为适应生物化学工程的需要，在葡聚糖或纤维素上引入交换基团，用于提取多肽、核酸等物质。

⑥ 各种型号离子交换树脂

离子交换树脂有很多不同的型号，各种可以归类为不同的系列。

◇食品级树脂系列

1、C100EFG用于软化水，脱盐水，纯水和高纯水制备，污水处理，味精制造，医药提纯，化工催化，稀有金属分离等方面也有应用。

2、C104Plus还可用于从水溶液中选择性地回收过渡金属。弱酸性阳树脂被越来越多地应用于废水处理、降低环境污染等一些特殊应用领域。

3、C-107E软化水树脂应用于水处理中去除碳酸盐类，在较短的接触时间里对碱土金属具有很强的摄取能力。树脂主要应用于水的软化和脱盐。C-107E软化水树脂也可以用于选择性地回收水溶液中的过渡金属。

4、SR1LNa食品级树脂是一种颗粒均匀，凝胶型强酸性阳离子交换树脂。它具有极佳的物理、化学及热稳定性。SR1LNa 系根据离子交换树脂在生产过程中不得使用含氯溶剂的特殊规范下所开发出来的，因此适合使用于饮用水软化及相关食品加工(如蔗汁除钙处理等)的应用上。SR1LNa食品级树脂具有最佳物性和化学特质,符合饮用水业界的最严谨要求。非常适用于居家、政府、食品饮料行业水处理软化。

5、HCR-S/S 是通过食品级软化树脂，主要应用于饮用水以及食品行业的水质软化树脂。其生产过程中使用特殊的欧洲工艺，没有使用对人体有害的溶剂。

HCR-S/S卫生级软化树脂可以用于卫生要求比较高的食品、饮料、医药等行业的水质软化等。

◇强酸性阳离子交换树脂系列

1、C100, 强酸苯乙烯系树脂, 高交换容量，软化除盐树脂。

2、C100E, 强酸苯乙烯系树脂, 特别适用于家用或工业软化水的制备。

3、C120E, 强酸苯乙烯系树脂, 专为硬水软化设计，特别适用于小型家用。

4、C100×10, 强酸苯乙烯系树脂, 抗氧化性能优越，在混床中和阴离子有良好分离性能。

5、C150, 大孔强酸苯乙烯系树脂, 优良的耐磨和抗渗透冲击性能，适用于凝结水处理，连续交换及特殊应用。

6、C160, 大孔强酸苯乙烯系树脂, 极高的交联度，高交换容量，专为Quentin工序提供，用于处理工业废水，具有极好的抗氧化性能。

◇弱酸性阳离子交换树脂系列

1、C104E, 大孔弱酸丙烯酸系树脂，高交换容量，良好的动力学特性。

2、C105, 弱酸丙烯酸系树脂, 高交换容量，能除去暂时的硬度和碱度，并提供E极产品。

3、C106, 大孔弱酸丙烯酸系树脂, 极好的抗渗透冲击性能，供特殊用途，用于氨化凝结水和抗生素固定。

4、C107E, 大孔弱酸丙烯酸系树脂, 专为家用小型筒型交换器设计。

5、C115E, 弱酸甲基丙烯酸系树脂, 适用于特殊应用（制药，抗生素的固定）和Carix工序。

◇强碱性阴离子交换树脂系列

1、A400, 强碱苯乙烯系树脂, 高效除盐时有良好的动力学特性。

2、A600, 强碱苯乙烯系树脂, 用于制备高纯水，有良好的除硅能力。

4、A200, 强碱苯乙烯系树脂, 高机械强度，适用于在逆流再生中除硅和盐。

5、A500, 大孔强碱苯乙烯系树脂, 高交工作换容量，极高的机械强度和抗渗透性能,适用于凝结水处理和连续的交换系统，良好的除硅能力。

6、A500P, 大孔强碱苯乙烯系树脂, 用于处去有机杂质和糖汁脱色。

7、A510, 大孔强碱苯乙烯系树脂, 高交工作换容量，极高的机械强度和耐渗透性能,适用于除盐，流化床和连续的交换系统。

8、A850, 强碱丙烯酸系树脂, 高机械强度，易除去有机物，能反复使用，耐有机物污染，适用于除去水中的盐和糖汁脱色。

9、A870, 强碱丙烯酸系树脂, 高交换容量，易除去有机物，能反复使用，耐有机物污染，适用于水脱盐。

◇弱碱性阴离子交换树脂系列

1、A100, 大孔弱碱苯乙烯系树脂, 抗有机物污染，良好的耐渗透性能，选择性去除水和蔗糖中的盐。

2、A103S, 大孔弱碱苯乙烯系树脂, 葡萄糖和其它有机溶液除盐，脱色时有较高的交换容量，同样适用于乳清去除灰分。

3、A105, 大孔弱碱苯乙烯系树脂, 具有杰出的抗渗透冲击和有机物污染性能。特别适合于连续交换系统。

4、A830, 大孔弱酸丙烯酸系树脂, 高交换容量，适用于海水中除去硫酸盐，废水中和。

5、A845, 弱酸丙烯酸系树脂, 高交工作换容量，去除有机物或有机溶液（糖汁，凝胶）中的盐。

◇漂莱特混床树脂系列

1、MB400，混床抛光树脂, 生产高纯无硅脱盐水，电导率可达小于0.1uS/cm。

2、MB400QR，混床树脂,生产高纯无硅脱盐水，电导率可达小于0.1uS/cm。

3、MB35，混床树脂，生产高纯无硅脱盐水，电导率可达小于0.1uS/cm。

4、MB37，混床树脂, 不可再生的圆筒装置，可提供＜0.1uS/cm的纯水。

⑦ 离子交换剂的交换功能

根据交换基团的性质，离子交换剂分为两类：阳离子交换剂，交换基团是酸基，电离后形专成固定的阴离子，属而可迁移的阳离子能与溶液中的阳离子进行交换；阴离子交换剂，交换基团是胺基，电离或与酸作用后形成固定的阳离子，而可迁移的阴离子能与溶液中的阴离子进行交换。对离子交换剂的基本要求是：交换容量(每克干离子交换剂能交换离子的毫克当量数)大，交换反应的选择性高，对化学、热、机械和辐照的稳定性好，交换速率高，溶胀性小。

⑧ 离子交换树脂有哪几种

离子交换树脂的基本类型

1、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。

2、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)。

3、强碱性阴离子树脂

这类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。

这种树脂的离解性很强，在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。

4、弱碱性阴离子树脂

这类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。这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它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。

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⑨ 离子交换层析中流出物质顺序是什么

若用离子交换层析分离物质，以蛋白质为例，离子交换层析中，基质是由带有电荷的树脂或纤维素组成。带有正电荷的称之阴离子交换树脂；而带有负电荷的称之阳离子树脂。离子交换层析同样可以用于蛋白质的分离纯化。

由于蛋白质也有等电点，当蛋白质处于不同的pH条件下，其带电状况也不同。阴离子交换基质结合带有负电荷的蛋白质，所以这类蛋白质被留在柱子上，然后通过提高洗脱液中的盐浓度等措施，将吸附在柱子上的蛋白质洗脱下来。结合较弱的蛋白质首先被洗脱下来。

反之阳离子交换基质结合带有正电荷的蛋白质，结合的蛋白可以通过逐步增加洗脱液中的盐浓度或是提高洗脱液的pH值洗脱下来。

(9)常用的阳离子交换剂扩展阅读：

对于离子交换纤维素要用流水洗去少量碎的不易沉淀的颗粒，以保证有较好的均匀度，对于已溶胀好的产品则不必经这一步骤。

溶胀的交换剂使用前要用稀酸或稀碱处理，使之成为带H+或OH-的交换剂型。阴离子交换剂常用“碱-酸-碱”处理，使最终转为-OH-型或盐型交换剂；对于阳离子交换剂则用“酸-碱-酸”处理，使最终转为-H-型交换剂。

梯度不要上升太快，要恰好使移动的区带在快到柱末端时达到解吸状态。目的物的过早解吸，会引起区带扩散；而目的物的过晚解吸会使峰形过宽。

⑩ 钠型阳离子交换剂有腐蚀性吗

新树脂在使用前需清洗是任何类型的树脂都不可少的一个步骤!
主要是因为内,树脂在出售时,并非绝对的“容干净”,多会含有少量低聚物和未参加反应的单体,以及铁、铅、铜等无机杂质.这些物质或多或少都对树脂的交换性能有一定影响,所以应该在使用前予以清洗处理.
而对于阳离子交换树脂来说,最易受Fe的污染；阴离子交换树脂则更易受各种有机物的污染.你提到的酸处理也就是最常用的对应清洗剂—— 盐酸和 NaCl-NaOH混合液,当然还有其它的的,这里就不多说了.
ps,阳离子交换树脂一般分为强酸性和弱酸性两种,再生时都在酸性条件下.