阴离子交换剂的条件
A. 阴离子交换剂的活性基团带正电荷 这句话对吗
如果你只想去除原水中的硬度,那么采用钠型阳树脂即可,工作原理如下
Na型强酸性阳树脂与原水中硬度(即Ca2+、Mg2+离子)的交换反应为:
Ca2+ + 2RNa → R2Ca + 2Na+
Mg2+ + 2RNa → R2Mg + 2Na+
如果你要制备一级除盐水,那么应该采用氢型阳树脂和氢氧型阴树脂
1.1 氢型阳树脂的交换反应(阳床交换反应)
H型强酸性阳树脂与原水中阳离子的交换反应为:
Ca2+ + 2RH → R2Ca + 2H+
Mg2+ + 2RH → R2Mg + 2H+
Na+ + RH → RNa + H+
1.2 氢氧型阴树脂的交换反应(阴床交换反应)
OH型强碱性阴树脂与原水中阴离子的交换反应为:
Cl- + ROH → RCl + OH-
HSO4- + ROH → RHSO4 + OH-
SO42- + 2ROH → R2SO4 + 2OH-
HCO3- + ROH → RHCO3 + OH-
HSiO3- + ROH → RHSiO3 + OH-
OH型弱碱性阴树脂的交换反应为:
H+ + Cl- + RNHOH → RNHCl + H2O
H+ + HSO4- + 2RNHOH → (RNH)2SO4 + 2H2O
2H+ + SO42- + 2RNHOH → (RNH)2SO4 + 2H2O
经过上述交换反应,水中的阳离子和阴离子各自与H型阳树脂和OH型阴树脂反应,分别形成H+和OH-,并结合成水,其反应如下:
H+ + OH- → H2O
在阳离子交换后,水中大量存在的H+和HCO3-结合生成难解离的H2CO3。它可以通过和强碱性阴离子交换生成H2O,也可以用真空脱碳器除去。和前者相比,后者具有操作简单、节约运行费用的优点,因此在化学除盐系统中,一般均设有脱碳器。
B. 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。
C. 为什么弱碱型 阴离子交换剂对ph
弱碱性阴树脂主要用于水处理行业,比如原水含较高有机物,使用强碱阴树脂容易中毒的工况中,会选用大孔弱碱阴树脂置前,后跟强碱阴树脂。
弱碱阴树脂也普遍用于食品发酵行业,比如淀粉糖行业,淀粉水解板框过滤,通过活性炭脱色处理后,溶液中含有灰分和有机色素,需要采用离交设备进行脱灰脱色处理,一般为阳床+弱阴床+阳床+弱阴床,或阳+弱阴+弱阴等工艺,也会在最后跟上一个小阳柱调节PH值,这个时候弱阴树脂主要是去除溶液中的强酸根阴离子(比如硫酸根离子、氯根离子),同时最主要的是对溶液进行脱色处理,因为弱阴树脂对有机色素的吸附与洗脱能力都很不错,而强阴树脂虽然对有机色素吸附能力好,但很难洗脱,并容易导致葡萄糖异构化。
但是现在大部分国内离子交换树脂生产企业,受迫于环保和生产成本的压力,都普遍采用了新工艺生产弱碱阴树脂,这类新工艺弱碱树脂在使用中,物化性能表现不佳,弱碱阴树脂一直是争光的王牌产品,不管是生产工艺的可靠性,还是应用研究的先进性,几十年来一直稳居国内第一,并且在多种工况应用中,也完全达到并超过国外品牌同类产品。所以很负责任的给您推荐一下,这个产品您可以毫无疑问的选择争光。
借此问题回答之际,呼吁国内离子交换树脂生产企业同行,将企业发展眼光放长远一些,尤其是个别企业(在此不方便一一点名),不要为了眼前的蝇头小利,生产那些偷工减料的产品,市场用户终究是会渐渐明白性价比的,国家也不会允许你们将三废如此偷排放的,因为你们的子孙后代终究还是需要这个地球,需要这份空气,需要一些干净的水源。
还有也顺便敬告广大用户,控制采购成本是需要专业技术为基础的,一味的打压供应商产品价格,您就不怕搬了石头砸自己的脚?买的终究没有卖的精,你那些所谓的节约降低采购成本,是否用专业数据统计过,您的使用成本?离子交换树脂最大的特点就是可以重复使用,如果在重复使用中,制水量不足,再生频率变高,酸碱耗水耗以及人工成本是否一一统计了?
最后呼吁国家废除现有招投标制度,因为现有的招投标法,已经严重被滥用,集体拍板也就是集体承担责任,其实也意味着没有人会去承担责任。国内市场持续十多年的低价恶性竞争,所谓的层层审批制度,这类制度成为了大众创新万众创业的拦路虎绊脚石,因为一些创新技术是需要终端市场去尝试的,其中必然存在失败的概率,而现如今,反腐让您怠工,招投标让您不愿去学习研究技术,长久如此下去,您的不进步,让我失去了为您提供服务的同时,也丧失了国内整个实体经济的良性有效持续发展的机会。
D. 阴离子交换树脂的原理
离子交换是带电粒子或离子的可逆交换与相同电荷的交换。当存在于不溶性专阴阳离子交换树属脂基质上的离子有效地与周围溶液中存在的类似电荷的离子交换位置时,会发生这种情况。
阴阳离子交换树脂以这种方式起作用,因为它的官能团基本上是固定的离子,它们永久地结合在树脂的聚合物基质中。这些带电离子将容易与相反电荷的离子结合,这些离子通过施加抗衡离子溶液而被输送。这些反离子将继续与官能团结合,直至达到平衡。
混合离子交换器简称为混床。是指在一个交换容器当中,把阴阳离子交换树脂按照一定的比例进行填装,在混合均匀的状态下,进行阴阳离子交换,从而去除水中的盐分,达到出水的水质≥5MΩcm。去离子的目的是想将溶解在水当中的无机离子排除出去,与硬水通过软化水设备软化是一样道理,也是利用离子交换树脂的原理。使用两种树脂,阴阳离子树脂。阳离子交换树脂使用氢离子来交换阳离子,而阴离子交换使用氢氧根离子来交换阳离子,氢离子与氢氧根离子相互结合成为中性的水,具体的反应的方程式如下:
M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1
A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1
E. 蛋白纯化阴离子交换,缓冲液带什么电荷
既然是阴离子交换,就要让目标蛋白带负电,那么缓冲液PH就要大于等电点。缓冲体系的选择也很重要,一般用TRIS-HCl,特别是弱阴离子柱不可选用带负电强的磷酸盐缓冲液,否则上样液中被交换的将是磷酸根而不是目标蛋白。一般用NaCl平衡后上样进行离子交换,然后再用较强的阴离子洗脱。
F. DEAE纤维素柱的原理
DEAE纤维素柱原理,基于离子交换层析:离子交换层析中,基质是由带有电荷的树脂或纤版维素组成。
阴离子交权换基质结合,带有负电荷的蛋白质,然后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从而洗脱下来。
(6)阴离子交换剂的条件扩展阅读:
基本信息:
性状:干燥纤维状。
用途:用于柱色谱分析,用以分离提纯多糖、肽、核苷酸、酶、血清组分和病毒等,阴离子交换填料。
保存:常温干燥封袋保存。
DEAE—纤维素的使用方法:
称取IgDEAE32或52,放入5ml量筒中,加蒸馏水浸泡过夜,观察溶胀后DEAE的体积。根据所需层析柱的柱床体积计算所需DEAE的用量,称取所需DEAE用蒸馏水浸泡过夜,其间换几次水,每次除去细小颗粒。
抽干,改用0.5mol/LNaOH溶液浸泡1h以上,抽干(可用布氏漏斗),用无离子水漂洗,使pH至8左右(用pH试纸检查)。再改用0.5mol/LHCl溶液浸泡1h以上,去酸溶液,用无离子水洗至pH6左右。本实验中在用前应以0.0175mol/L,pH6.7磷酸盐缓冲液,浸泡平衡后使用。
G. 阴离子交换树脂的注意事项
110* 弱酸性丙烯酸系
阳离子交换树脂 -COOH (a)≥12(H型)
(b)≥4(H型) (美)Amberlite IRC-84 水处理,电镀含镍废水处理以及制药工业等。
D151* 大孔弱酸丙烯酸版
系阳权离子交换树脂 -COOH (a)≥9.5(H型)
(b)≥3(H型) (美)Amberlite IRC-72 水处理,制药工业,食品制糖工业等。
D152* 大孔弱酸丙烯酸
系阳离子交换树脂 -COOH (a)≥9.5(H型)
(b)≥3(H型) (法)Duolite C-464 水处理,三废酸碱中和,制药、食品制糖等。
D113* 大孔弱酸丙烯酸
系阳离子交换树脂 -COOH (a)≥10.8(H型)
(b)≥4.2(H型) (德)Lewatit CNP 80 水处理及废水处理,回收贵金属,抗菌素提纯分离。
DLT** 大孔苯乙烯系膦酸树脂 -CH2PO(OH)2 (a)≥7.0
(b)≥2.4 - 在浓中除铁离子,对三价铁离子选择性好。
+全交换量:(a) 毫摩尔/克(干)(b) 毫摩尔/毫升(湿)
*树脂结构:Acrylic-DVB
**树脂结构:DLT: Sryrene-DVB
H. 阴阳离子交换树脂的阴阳离子交换树脂操作条件
(顺流来软化水系统)
操作状态源 流速 液体 时间(分) 数量
运行 8-40BV/h 进水
反洗 7-12m/h 进水(5-30℃) 5-20 1.5-4BV
再生 2-7BV/h 8-20%NaCl 15-60 60-320g/l
淋洗(慢速) 2-7BV/h 进水 约30 2-4BV
淋洗(快速) 8-40BV/h 进水 约30 3-10BV
反洗展开率 50-75%
设计淋洗空间 100%
I. 什么是阴离子交换柱
阴离子交换复器 又叫阴床,作用是用阴树制脂中的氢氧根交换掉水中的其他阴离子.混合物通过阴离子交换柱,阴离子可以被吸附从而与其他物质分开,一般来说,阴离子交换柱的吸附剂应该呈阳性
离子交换器分为:钠离子交换器、阴阳床、混合床等种类,.离子交换柱(器)外壳一般采用硬聚氯乙烯(PVC)、硬聚氯乙烯复合玻璃钢(PVC-FRP)、有机玻璃(PMMA)、有机玻璃复合透明玻璃钢(PMMA-FRP)、钢衬胶(JR)、不锈钢衬胶等材质.主要用于锅炉、热电站、化工、轻工、纺织、医药、生物、电子、原子能及纯水处理的前道处理,工业生产所需进行硬水软化、去离子水制备的场合,还可用于食品药物的脱色提纯,贵重金属、化工原料的回收,电镀废水的处理等.
有机玻璃离子交换装置耐腐蚀、无色透明、适用于食品、医药、制糖及电子工业小规模纯水制备.碳钢衬胶离子交换装置具有制水量大、强度高、成本低等特点,适用于大型锅炉软化水及大规模纯水制备.
希望有所帮助
J. 阴阳离子交换树脂的工作原理
离子交换树脂原理即是离子交换树把溶液中的盐分脱离出来的过程:
离子交换树脂作用环境中的水溶液中,含有的金属阳离子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)与阳离子交换树脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,在水中易生成H+离子)上的H+进行离子交换,使得溶液中的阳离子被转移到树脂上,而树脂上的H+交换到水中,(即为阳离子交换树脂原理)。
水溶液中的阴离子(Cl-、HCO3-等)与阴离子交换树脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团,在水中易生成OH-离子)上的OH-进行交换,水中阴离子被转移到树脂上,而树脂上的OH-交换到水中,(即为阴离子交换树脂原理)。而H+与OH-相结合生成水,从而达到脱盐的目的。
(10)阴离子交换剂的条件扩展阅读:
离子交换树脂使用方法:
1、预选。离子交换树脂的粒度一般控制在20-35目,有些可达到50目,因此在使用前要先干燥,粉碎,过筛,通常干燥时在烘箱中进行,亦可在装有五氧化二磷、氧化钙或者浓硫酸的干燥器中进行,粉碎时不要分得过细,否则影响实验收率。
2、预处理。强碱性离子交换树脂应先用20倍树脂体积的4%氢氧化钠水溶液处理,然后用10倍体积的水洗,再用10倍量4%盐酸处理,最后用蒸馏水洗至中性,然后将氯型转化成OH型,再转化成氯型,最后用10倍4%氢氧化钠水溶液处理。弱碱性离子交换树脂处理时只需用10倍量蒸馏水洗即可,不必洗至中性。
3、装柱。将处理好的树脂至于烧杯中,加水充分搅拌除掉气泡,静置几分钟待树脂大部分沉降后,倾去上层泥状颗粒;反复操作直至上层液澄清后,即可装柱。注意要在柱子底部放1cm后的玻璃丝,用玻璃棒将其压平,将树脂倒入柱子中,还要注意防止气泡产生。
4、树脂交换。将样品配制成一定浓度的水溶液,以适当流速通过柱子,亦可将样品溶液反复通过柱子,直到成分交换完全。用显色法检验成分是否交换彻底。
5、树脂洗脱。注意亲和力弱的成分先被洗下来,常用的离子交换树脂洗脱剂有强酸、强碱、盐类、不同pH缓冲溶液、有机溶液等,可选择梯度洗脱或者单一浓度洗脱。
6、树脂再生。