阳离子交换树脂的制备实验装置图

A. 阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的区别和用法

阳离子交换树脂：

1. 阳离子交换树脂是在交联为7％的苯乙烯，二乙烯共聚体上带有磺酸基（-SO3H）的阳离子交换树脂，是一种磺酸化苯乙烯系凝胶型强酸性阳离子交换树脂。它在碱性、中性、甚至酸性介质中都显示离子交换功能。本产品具有交换容量高、交换速度快、机械强度好等特点。主要用于锅炉硬水软化和纯水制备，也用于湿法冶金、制糖、制药、味精行业，以及作为催化剂和脱水剂。

2. 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。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。这类阳离子交换树脂亦是用酸进行再生（比强酸性树脂较易再生）。

阴离子交换树脂：

1. 阴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。

阳离子交换树脂在使用一段时间后，要进行再生处理，即用化学品使离子交换反应以相反方向进行，使阳离子交换树脂的功能基团回复原来状态，以供再次使用。如上述的阴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。

B. 离子交换色谱的原理以及阴阳离子交换树脂的特性

离子交换树脂的结构：

离子交换树脂主要由高分子骨架和活性基团两部分组成，高分子骨架是惰性的网状结构骨架，是不溶于酸或碱的高分子物质，常用的离子交换树脂是由苯乙烯和二乙烯苯聚合得到树脂的骨架。

而活性基团不能自由移动的官能团离子和可以自由移动的可交换离子两部分组成，可交换离子能够决定树脂所吸附的离子，比如可交换离子为H型阳离子交换树脂，那么这个树脂能够吸附的离子，就是H型阳离子，而官能团离子能够决定树脂的“酸"、“碱"性和交换能力的强弱，比如官能团离子是强酸性离子，那么树脂就是强酸性离子交换树脂。

离子交换树脂的内部结构：

1.凝胶型树脂是由纯单体混合物经缩合或聚合而成的，结构为微孔状，合成的工艺比较简单，孔径大概在1-2nm左右，凝胶型树脂的操作容量高，产水量高，物理强度好，且再生效率高，被广泛应用在食品饮料加工，超纯水制备，饮用水过滤，硬水软化，制糖业，制药等领域。

2.大孔型树脂的孔径一般在10nm左右，在树脂中孔径是比较大的，所以被称为大孔型树脂，且孔径不会随着周围的环境而变化，能够弥补凝胶型树脂不能在非水系统中使用的缺点，吸附能力非常强大，不易碎裂，耐氧化好，操作容量高，能够应用在医药领域、除重金属污染、药品纯化、水处理中除去碳酸硬度、冷凝水精处理等领域。

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C. 如何再生阳离子交换树脂

树脂多久再生一次？

1. 离子交换树脂的再生时间是由进水的水质来决定的，有的进水水质好的很久从再生一次，而有的进水水质差的，可能会出现一个月再生一次，所以一般水质比较差的，都会选择在树脂罐前加预处理装置，减少树脂的再生次数。

2. 还有就是树脂被污染了，树脂被一些杂质污染时，有的污染物可以使用再生去除，不过这种情况比较少，一般很久才可能会出现一次。
   

树脂的再生方法：

1. 进碱分层：打开吸碱阀、进碱阀、正洗排水阀。碱液从树脂上部淋入，使阴阳树脂全部失效，为下次分层做好准备。一次进碱时间约为5min。

2. 反洗分层：打开反洗进水阀、反洗排水阀，利用RO产水来反洗树脂，将沉浮于树脂上面的悬浊物流出，同时松解固态部分。工程水处理设备混床内的阴阳树脂因为比重的不同(阴树脂比阳树脂的比重小)，在反洗水反洗的作用下阴阳树脂会以中排管为界完全分开。反洗时间为 10 min。(注意反洗流量，防止树脂被冲出)

3. 静置：反洗分层完成后，开启排气阀，目的是使树脂靠本身自重自由降落，使阴阳树脂分开后静止下来.时间为10min。

4. 排水：静置树脂沉降完成后，开启正洗排水阀和8#.排气阀，目的是使混床体内的水位降至上视镜的中间，减少碱液

5. 快洗：同时开启进水阀、反洗进水阀、中排阀，进行大水量清洗阴阳树脂，目的是将残留水树脂水中的再生剂冲洗掉。时间为 20min。

6. 反洗：阴阳快洗时间完成后，开启反洗进水阀、反洗排水阀、排气阀，将残留的再生剂洗掉，反洗时间5 min

7. 排水：为了防止下一步树脂混合时水太多混合效果不好，大水量清洗完成后，开启排气阀和正洗排水阀，把混床体内的水位排至树脂层面上15—20CM, 时间为 2 min

8. 正洗(通水测试)：混床体内充水完成后自动开启进水阀、和 正洗排水阀，进行正洗混床体内的阴阳树脂，时间由产水电阻率决定，当产水电阻率大于10MΩ·CM 时，就转入正常制水。

D. 离子交换树脂提取生物碱的原理是什么

通过离子交换树脂的聚合多孔性及官能团进行吸附，由于这一交换过程速度很快，离子交换树脂对生物碱的亲和性也很好，水处理填料树脂因此在这个过程中，有机物对离子交换树脂的污染很小。吸附饱和后，再用稀浓度的酸液进行分布洗脱，稀的酸液洗下的是正电荷很弱的杂质，它们可以与活性官能键结合，但是不稳定，然后再用较高浓度的酸液将吸附的生物碱洗脱，最后用高浓度的酸液洗脱与活性官能团结合很牢固的阳离子杂质。为了确保离子交换树脂的吸附容量，往往在使用到一定周期后，会采用NaOH溶液进行逆转型复苏。

E. 硫酸钙溶度积的测定

难溶强电解质溶度积常数Ksp的测定一、 实验目的1、 了解极稀溶液浓度的版测量方法;2、 了解测定权难溶盐Ksp的方法;3、 巩固活度、活度系数、浓度的概念及相关关系。二、 实验原理 在一定温度下，一种难溶盐电解质的饱和溶液在溶液中形成一种多项离子平衡，一般表示式为:这个平衡常数Ksp称为溶度积常数，或简称溶度积，严格地讲Ksp应为相应个离子活度的乘积，因为溶液中个离子有牵制的作用，但考虑的难容电解质饱和溶液中离子强度很小，可警世的用浓度来代替活度。就AgCl而言 从上式可知，若测出难溶电解质饱和溶液中个离子的浓度，就可以计算出溶度积Ksp。因此测量最终还是测量离子浓度的问题。若设计出一种测量浓度的方法，就找到了测量Ksp的方法。具体测量浓度的方法，包括滴定法(如AgCl溶度积的测定)，离子交换法(如CuSO4溶度积的测定)，电导法(如AgCl溶度积的测定)，离子电极法(如氯化铅溶度积的测定)，电极电势法(Ksp与电极电势的关系)，即分光光度法(如碘酸铜溶度积的测定)等

F. 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。

(6)阳离子交换树脂的制备实验装置图扩展阅读：

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。

G. 阳离子交换树脂主要生产设备清单有知道

工艺大致可分为三个
步骤:首先经悬浮聚合将液体状的单体聚合成固体状的专离子交换树脂
骨架,俗称为“白球属”,其次通过磺化反应,引入功能基团,最后通
过树脂转型处理后制成树脂成品。 其中主要设备清单有：
1）聚合反应釜（苯乙烯和二乙烯苯发生聚合反应制得半成品白球）；
2）烘干设备（将制得的半成品“白球”烘干）；
3）筛分设备（将烘干的白球按照标准粒度进行筛分）；
4）合成反应釜（将白球在二氯乙烷溶胀下，加温加入发烟硫酸，完成磺化合成反应）；
5）转型反应釜（将磺化合成完的树脂，用NaCl或NaOH转型清洗）
6）包装设备（完成包装入库）。
当然还有一些辅助设备，比如酸槽，碱槽，真空设备、自动化程度高的还会配置DCS控制系统。

H. 在制作混合床离子的交换树脂要注意什么

常规的分离方法如下：

(1)用除盐水分离。在容器内，底部进水，上部排水，低流量，利用阴、阳树脂的密度差进行分离。强碱性阴离子交换树脂会浮在上面层，强酸性阳离子交换树脂会沉于底层，以此分离。

(2)用10%的NaOH溶液分离。将混有阳树脂的阴树脂倒入暂存罐内进行搅拌，待静止后阴、阳树脂自然分离。少量树脂可以用这种方法，生产上大量树脂一般不用，主要考虑人身安全。

(3)用浓度为25%以上的食盐水分离。用两只以上的大缸，注入1/2的除盐水，加入NaCL，浓度超过25%，然后将树脂倒入后搅拌，待静止后将上部阴树脂用网捞出装入袋内，阳树脂下沉。

I. 请问强酸性阳离子交换树脂的活化用什么仪器，步骤是怎样的啊

活化用到实验室的小型离子交换柱
首先用2N的氢氧化钠处理24小时，然后洗成中性内
再用2N的硫酸处理容24小时，洗成中性，待用。这样处理后的树脂为-SO3H^形式的。
先用酸处理，再用氨水处理后的树脂为-SO3NH4^形式的。
处理为什么形式，具体要看你用在哪个方面而定。