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如何選擇離子交換的緩沖液

發布時間:2022-01-14 15:32:23

離子交換怎麼試驗

離子交換法是一種藉助於離子交換劑上的離子和廢水中的離子進行交換反應而除去廢水中有害離子的方法。離子交換是一種特殊吸附過程,通常是可逆性化學吸附;其特點是吸附水中離子化物質,並進行等電荷的離子交換。
離子交換劑分無機的離子交換劑如天然沸石,人工合成沸石,及有機的離子交換劑如磺化煤和各種離子交換樹脂
在應用離子交換法進行水處理時,需要根據離子交換樹脂的性能設計離子交換設備,決定交換設備的運行周期和再生處理。通過本實驗希望達到下述目的:
1) 加深對離子交換基本理論的理解;學會離子交換樹脂的鑒別;
2) 學會離子交換設備操作方法;
3) 學會使用手持式鹽度計,掌握pH計、電導率儀的校正及測量方法。
二、實驗內容和原理
由於離子交換樹脂具有交換基因,其中的可游離交換離子能與水中的同性離子進行等當量交換。 用酸性陽離子交換樹脂除去水中陽離子,反應式如下:
nRH + M+n → RnM + nH+
M——陽離子 n——離子價數
R——交換樹脂
用鹼性陰離子交換樹脂除去水中的陰離子,反應式如下:
nROH + Y−n → RnY + nOH-
Y——陰離子
離子交換法是固體吸附的一種特殊形式,因此也可以用解吸法來解吸,進行樹脂再生。
本實驗採用自來水為進水,進行離子交換處理。因為自來水中含有較多量的陰、陽離
子,如Cl¯, NH4+,Ca,Mg,Fe,Al,K,Na等。在某些工農業生產、科研、醫療衛生等工作中所用的水,以及某些廢水深度處理過程中,都需要除去水中的這些離子。而採用離子交換樹脂來達到目的是可行的方法。

❷ 如何選擇離子交換樹脂

在選擇離子交換樹脂的時候需要注意以下問題

顆粒尺寸:
樹脂一般是顆粒狀的固體,離子交換樹脂顆粒的尺寸是非常重要的一個因素,樹脂顆粒太大,反應速度就比較慢一些,樹脂顆粒小,反應的速度就快一些,但是樹脂的顆粒太小,液體通過時的阻力就會增大,所以一般樹脂的尺寸都是經過嚴格的篩選之後,才能夠確定,一般樹脂的顆粒尺寸在0.4-06mm左右。

交聯度:
樹脂中含交聯劑的重量稱為離子交換樹脂的交聯度,一般以百分比表示。樹脂的交聯度與樹脂的再生、密度、選擇性、耐用性都是息息相關的,交聯度越高,樹脂的再生就比較困難、密度就越高、選擇性更強、耐用性也好一些,交聯度越低則相反。一般樹脂的交聯度在4-14%之間,交聯度為7%左右的性能是比較理想的。

耐熱性:
樹脂無論是儲存還是使用,都需要考慮到溫度的問題,不同的樹脂因為使用的材質不同,具有不同的耐溫性,一般超純水設備樹脂可耐100℃或更高些的溫度,而H型應在100~120℃下使用。苯乙烯系陰樹脂、強鹼性陰離子交換樹脂的使用溫度不超過50~60℃,弱鹼性陰離子交換樹脂可在80℃下使用,丙烯酸系強鹼性陰樹脂的使用溫度應低於38℃。

交換容量:
離子交換樹脂的交換容量,簡單來說就是樹脂能夠交換多少離子,一般單位是meq/g(干樹脂)或 meq/mL(濕樹脂),交換容量可以分為三種,分別是「總交換容量」、「工作交換容量」和「再生交換容量」

價格:
進口離子交換樹脂的價格要比國產樹脂要高一些,除了製造成本以外,價格裡面還包含了進出口關稅、運費等因素,所以在價格上要比國內的樹脂高一些,而且市場也會對樹脂的價格造成影響,例如之前的中美貿易戰,就會對美國進口的樹脂有一定的影響,價格會有一定上調。

❸ 怎麼選擇離子交換樹脂

選擇離子交換樹脂來的一自般原則是選擇交換容量大、容易再生、而且使用耐久的樹脂。具體來說:交換容量越大則同體積的樹脂能吸附的離子越多,一個交換周期的制水量也越大。從這一角度出發,弱酸或弱鹼性樹脂比強酸或強鹼性的樹脂交換容量大。另外,在同類樹脂中,由於樹脂的交聯度不同,交換容量也不同。選擇樹脂時應注意。

❹ 怎麼去選擇離子交換樹脂

怎麼去選擇離子交換樹脂?

1.樹脂因為組成和結構的不同,而具有不同的功能和特性,適應於不同的領域。

2.選擇樹脂要根據自己需要的工藝要求和物料的性質,選擇適當的類型和品牌。

3.在購買時需要根據自身的要求選擇對應的產品,在詳細地了解樹脂的種類及用途之後,再進行購買。

❺ 如何選擇好的離子交換樹脂

  1. 用於提取、分離、吸附及精製等不同目的的實驗,需要選擇不同性能的離子交換樹脂,這對於實驗結果是至關重要的。

  2. 一般說來,如果吸附的物質是無機陽離子或有機鹼時,宜用陽離子交換樹脂,比如,測定疏時,為了分離Fe3+與SO42-,可選用強酸性陽離子交換樹脂

  3. 如果吸附的物質是無機陰離子或有機酸時,則宜用陰離子交換樹脂,比如測定Al3+時,為了排除千擾需要除去Fe3+,這時可選用強鹼性陰離子交換樹脂。

  4. 當然有時也利用陰離子交換樹脂吸附金屬離子,這時,金屬離子往往是帶負電荷的絡離子。氨基酸的兩性物質,使用陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂皆可。

  5. 確定了陰、陽離子交換樹脂以後,尚須確定交換基的種類,比如,對於吸附性強的離子,可採用弱酸性或弱鹼性離子交換樹脂,對於吸附性弱的離子,則應採用強酸性或強戚性離子交換樹脂。

  6. 在數種離子存在的情況下,其操作程序是先使用吸附性弱的離子交換樹脂,然後依次用吸附性強的離子交換樹脂。當用樹脂作催化劑或抗菌劑時,應選擇強酸型或強戚型離子交換樹脂。

  7. 在此基礎上,再選擇離子交換樹脂的其它性能,例如,要盡量選擇交換容量大的樹脂,一般實驗多選用均勻的球形產品,粒度在80〜100目之間,最好不要粉碎,粉碎後的交換能力不均勻。

  8. 同時要考慮樹脂對化學試劑的穩定性,多數情況下陽離子交換樹脂比陰離子交換樹脂穩定。常選用的是苯乙烯強酸性陽離子交換樹脂,它是最穩定的一種。此外,還要考慮樹脂的耐熱性,在這方面較好的是苯乙烯強酸性陽離子交換樹脂。

❻ 離子交換樹脂的選擇性如何怎樣選擇

離子交換樹脂的選抄擇性如何怎樣選擇
水中各種離子在與離子交換樹脂交換時,其能力是不一樣的:有的離子很容易被樹脂吸附,但很難被「置換"下來;有的則很難被樹脂吸附,但很容易被「置換」下來。這種性能就稱為離子交換樹脂的「選擇性」。

❼ 簡述離子交換色譜法

離子交換色譜法(ion exchange chromatography,IEC)
離子色譜分析法出現在20世紀70年代,80年代迅速發展起來,以無機、特別是無機陰離子混合物為主要分析對象。
離子交換色譜利用被分離組分與固定相之間發生離子交換的能力差異來實現分離。離子交換色譜的固定相一般為離子交換樹脂,樹脂分子結構中存在許多可以電離的活性中心,待分離組分中的離子會與這些活性中心發生離子交換,形成離子交換平衡,從而在流動相與固定相之間形成分配。固定相的固有離子與待分離組分中的離子之間相互爭奪固定相中的離子交換中心,並隨著流動相的運動而運動,最終實現分離。
表達式
離子交換色譜的分配系數又叫做選擇系數,其表達式為:

K_s=\frac{[RX^+]}{[X^+]}

其中[RX + ]表示與離子交換樹脂活性中心結合的離子濃度,[X + ]表示游離於流動相中的離子濃度

分離原理
離子交換色譜(ion exchange chromatography,IEC)以離子交換樹脂作為固定相,樹脂上具有固定離子基團及可交換的離子基團。當流動相帶著組分電離生成的離子通過固定相時,組分離子與樹脂上可交換的離子基團進行可逆變換。根據組分離子對樹脂親合力不同而得到分離。

陽離子交換:

陰離子交換:

式中"--"表示在固定相上,Kxy和Kzm是交換反應的平衡常數,Z+和X-代表被分析的組分離子。M+和Y-表示樹脂上可交換的離子團。

離子交換反應的平衡常數分別為:

陽離子交換:

陰離子交換:

平衡常數K值越大,表示組分的離子與離子交換樹脂的相互作用越強。由於不同的物質在溶劑中離解後,對離子交換中心具有不同的親合力,因此具有不同的平衡常數。親合力大的,在柱中的停留時間長,具有高的保留值。

固定相
離子交換色譜常用的固定相為離子交換樹脂。目前常用的離子交換樹脂分為三種形式,一是常見的純離子交換樹脂。第二種是玻璃珠等硬芯子表面塗一層樹脂薄層構成的表面層離子交換樹脂,第三種為大孔徑網路型樹脂。它們各有特點,例如第二種樹脂有很高的柱效,但它的柱容量不大;第三種樹脂適用於非水溶液中物質的分離,因為它們的孔徑和內表面積大,不需要用水溶脹,便可滿意地使用。

典型的離子交換樹脂是由苯乙烯和二乙烯基苯交聯共聚而成:

其中,二乙烯基苯起了交聯和加牢整個構型的作用,其含量決定了樹脂交聯度大小。交聯度一般控制在4%~16%范圍內,高度交聯的樹脂較硬而且脆,也較滲透,但選擇性較好。在基體網狀結構上引入各種不同酸鹼基團作為可交換的離於基團。

按結合的基團不同,離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂上具有與樣品中陽離子交換的基團。陽離子交換樹脂又可分為強酸性和弱酸性樹脂。強酸性陽離子交換樹脂所帶的基團為磷酸基(一),其中和有機聚合物牢固結合形成固定部分,是可流動的能為其他陽離子所交換的離子。

陰離子交換樹脂具有與樣品中陰離子交換的基團。陰離子交換樹脂也可分為強鹼性和弱鹼性樹脂。

陰離子交換樹脂屬強鹼性,它是由有機聚合物骨架和一季胺鹼基團所組成,它帶有正電荷。而與相反的是可以移動的部分,它能被其它陰離子所交換

流動相
離子交換色譜的流動相最常使用水緩沖溶液,有時也使用有機溶劑如甲醇,或乙醇同水緩沖溶液混合使用,以提供特殊的選擇性,並改善樣品的溶解度。

離子交換色譜所用的緩沖液,通常用下列化合物配製:鈉、鉀、被的檸檬酸鹽,磷酸鹽,甲酸鹽與其相應的酸混合成酸性緩沖液或氫氧化鈉混合成鹼性緩沖液等。

❽ 過離子交換柱時,pH梯度洗脫緩沖液一般用什麼緩沖液

如果不限定純抄化方法,可以考慮親和層析或離子交換,但根據你問題的意思,是選定離子交換。
此時就要考慮你蛋白的等電點了,如果等電點在你穩定pH之上,就用陽離子交換柱:
設計陽離子交換層析:將你的樣品置換到你所指的穩定pH的running
buffer。同時裝柱,平衡,然後上樣,平衡,洗脫(因為你的pH不穩定,建議鹽洗脫),收峰。得你的蛋白;
如果你的等電點在穩定pH之下,就用陰離子交換柱,其步驟如上,只是改變柱子類型。

❾ 如何選擇離子交換層析的離子交換劑和緩沖液

這個就要看你要純化的樣品的具體性質來定啦,如果是處於摸索條件的間斷,可以嘗試最常用的Tris緩沖液。。

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