㈠ 什麼是離子交換過程，影響離子交換過程
離子交換過程歸納為如下幾個過程
1. 水中離子在水溶液中向樹脂表面擴散
2. 水中離子進入樹脂顆粒的交聯網孔，並進行擴散
3. 水中離子與樹脂交換基團接觸，發生復分解反應，進行離子交換
4. 被交換下來的離子，在樹脂的交聯網孔內向樹脂表面擴散
5. 被交換下來的離子，向水溶液中擴散
影響交換的主要因素有流速、原料液濃度、溫度等。
流速
原料液的流速實際上反映了達到反應平衡的時間，在交換過程中，離子進行擴散—交換—擴散一系列步驟，有效地控制流速很重要。一般，交換液流速大，離子的透析量就高，未來及交換而通過樹脂層流失的量增多。因此，應根據交換容量等選擇適宜的流速。
原料液濃度
樹脂中可交換的離子與帆碰溶液中同性離子既有可能進行交換，也有可能相斥，液相離子濃度高，樹脂接觸機會多，較易進入樹脂網孔內，液相濃度低，樹脂交換容量大時，則相反。但液相離子濃度過高，將引起樹脂表面及內部交聯網孔收縮，也會影響離子進入網孔。實驗證明，在流速一定時，溶液濃度越高，溶質的流失量液越大。
溫度
溫度越提高，離子的熱運動越劇烈。單位時間碰撞次數增加，可加消銷快反應速率。但溫度太高，離子的吸附強度會降低，甚至還會影響樹脂的熱穩定性，經濟上不利拿轎游，實際生產中採用室溫操作較宜。
㈡ 離子交換法
離子交換法是一種常用於分離和提純離子的技術，通過離子交換樹脂將溶液中的離子進行交換，實現離子的分離和提純。
基本原理： 離子交換法基於離子交換樹脂上的離子與溶液中離子的交換反應。 離子交換樹脂是一種高分子聚合物，表面布滿可交換的離子，當溶液通過時，樹脂上的離子與溶液中的離子發生交換。
操作過程： 將待分離的溶液與離子交換樹脂接觸。 通過控制溶液的溫度、pH值、濃度等條件，促使離子在樹脂與溶液之間進行交換。 經過一段時間的交換反應後，達到離子的分離和提純目的。
應用領域： 化學領域：用於制備高純度的金屬、無機鹽等化合物。 環保領域：處理工業廢水中的重金屬離子，有助於環境保護。 食品和制葯領域：分離和提純生物活性物質，確保產品質量。 其他應用：水的軟化、去離子水的制備等。
㈢ 離子交換層析具體操作
離子交換層析操作詳解
1. 預處理和裝柱是離子交換層析的關鍵步驟。首先，對於離子交換纖維素，需要流水沖洗去除碎屑，以確保均勻度。若產品已溶脹，可跳過這步，但需確保其成為帶H+或OH-的交換劑型。陰離子交換劑通常採用「鹼-酸-鹼」處理，轉變成-OH-或鹽型，陽離子交換劑則用「酸-鹼-酸」處理，變為-H-型。裝柱前，平衡至所需的pH和離子強度，並減壓排除氣泡。為了防止顆粒分層，裝柱時需適當加壓，確保柱床緊實，以提高解析度。裝好後，需用起始緩沖液淋洗，直至達到平衡狀態方可使用。
2. 加樣與洗脫階段，樣品應與起始緩沖液保持相同的pH和離子強度，選擇的pH值應在交換劑與結合物相反電荷的范圍內，同時離子強度要低，可通過透析、凝膠過濾或稀釋來調整。不溶物需預先除去。合適的上樣量是關鍵，一般不超過柱子的負荷能力，上樣量通常為交換劑總量的1%-5%。洗脫樣品時，可通過改變pH或離子強度，或採用階段洗脫或連續梯度洗脫法，後者通過控制兩個容器中緩沖液濃度的梯度變化來達到最佳分離效果。在洗脫過程中，需確保洗脫液體積充足，梯度上限足夠高且上升速度適中，以防止目的物過早或過晚解吸。
3. 洗脫後的分析，以5-10毫升/管收集洗脫液，通過檢測方法（如生物活性測定或免疫學測定）確定目的物位置，然後進行回收。對於離子交換劑的再生，如纖維素可用NaCl和NaOH溶液處理，脂溶性物質則需非離子型去污劑或乙醇清洗。保存時，需添加防腐劑，陰離子交換劑通常使用氯已定，陽離子交換劑則使用乙基硫柳汞，有些產品可添加疊氮鈉。
離子交換層析操作需嚴格把控各個步驟，確保樣品處理得當，洗脫過程有效，以實現理想的分離效果。
離子交換層析（Ion Exchange Chromatography簡稱為IEC）是以離子交換劑為固定相，依據流動相中的組分離子與交換劑上的平衡離子進行可逆交換時的結合力大小的差別而進行分離的一種層析方法。1
㈣ 簡述離子交換過程。
離子交換過程包括四個階段：交換，反沖洗，再生，清洗。
（1）交換
交換階段是利用離子交換樹脂的交換能力，從廢水中去除目標離子的操作過程。
（2）反沖洗
反沖洗的目的是松動樹脂層，使再生液能均勻深入層中，與交換劑顆粒充分接觸，同時把過濾過程中產生的破碎粒子和截留的污物沖走。
（3）再生
在樹脂失效後，必須再生才能在使用。通過再生，一方面可恢復樹脂的交換能力，另一方面可回收有用的物質。
（4）清洗
清洗的目的是洗滌殘留的再生液和再生時可能出現的反應產物。通常清洗的水流方向和交換時一樣，所以又稱正洗。