『壹』 混床混床阴阳树脂
混床是混合离子交换柱的简称,它是一种离子交换技术所设计的设备,用于流体中的离子交换和去除。混床内通过将一定比例的阳、阴离子交换树脂混合装填,实现对流体中的离子进行交换、脱除。由于阳树脂比重比阴树脂大,因此在混床中阴树脂位于上层,而阳树脂位于下层。阳、阴树脂的装填比例通常为1:2,但也有人选择1:1.5的比例,可根据不同树脂的特性进行选择。混床可以分为体内同步再生式混床和体外再生式混床。体内同步再生式混床在运行及整个再生过程均在混床内进行,再生时树脂不移出设备以外,且阳、阴树脂同时再生,因此所需附属设备少,操作简便。
混床具有以下优点:
(1) 出水水质优良,出水pH值接近中性。
(2) 出水水质稳定,即使在短时间运行条件变化(如进水水质或组分、运行流速等)的情况下,混床的出水水质也不会受到显著影响。
(3) 间断运行对出水水质的影响较小,恢复到停运前水质所需的时间较短。
混床是指水依次通过装有氢型阳离子交换树脂的阳床和装有氢氧型阴子交换树脂的阴床的系统。氢型阳交换床用于除去水中的阳离子;氢氧型阴交换床用于除去水中的阴离子。通过复床可将水中的种矿物盐基本除去。为了获取较好的除盐效果,阳床内装载强酸阳离子交换树脂,阴床一般内装载强碱阴离子交换树脂。混床也分为体内同步再生式混床和体外再生式混床。
『贰』 阴离子交换柱是什么
阴离子交换器 又叫复阴床制,作用是用阴树脂中的氢氧根交换掉水中的其他阴离子。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。
『叁』 什么是阴离子交换柱
阴离子交换器 又叫阴床,作用是用阴树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
『肆』 在水处理设备中什么是混床啊 有什么作用 都有哪些东西构成呢
混床,即混合离子交换柱,是一种专门针对离子交换技术设计的水处理设备。混床通过将阳树脂和阴树脂按特定比例混合装填于同一交换装置中,对流体中的离子进行交换和去除。通常情况下,阳树脂与阴树脂的比例为1:2,但也有根据具体情况调整为1:1.5的情况。为了确保阴树脂在上阳树脂在下的顺序,阳树脂的比重比阴树脂大。
混床的运行模式包括体内同步再生式混床和体外再生式混床。体内同步再生式混床的特点在于其运行及整个再生过程均在混床内部进行,无需将树脂移出设备,阳树脂和阴树脂同步再生。这种设计简化了所需附属设备,使得操作更为简便。
混床处理工艺的设备主要包括混合离子交换器和体外再生设备。体外再生设备包括树脂分离器、阴(阳)树脂再生器、树脂贮存塔、混杂树脂塔以及酸碱再生设备。国内混床处理工艺的主要特点在于其树脂分离再生工艺,该工艺分为三种类型。
混床处理工艺具备多项优点,包括出水水质优良且接近中性,出水水质稳定,即使短时间内运行条件发生变化(如进水水质或组分、运行流速等)也不会显著影响出水水质,间断运行对出水水质的影响较小,且恢复时间较短,回收率可达100%。
混床的应用范围广泛,通常放置在电渗析器或反渗透装置之后(或直接应用于含盐量较低的水),用于进一步脱盐,从而制取较高纯度的水。混床在电子、化工、医药、原子能、电力等行业中有广泛应用。
混床设备的外壳材质多样,包括玻璃钢、有机玻璃、不锈钢、碳钢等,外形多为圆柱型,直径从200mm到2500mm不等,产水量从0.5t/h到98t/h。阳床装载强酸阳离子交换树脂,阴床装载强碱阴离子交换树脂,树脂装载高度通常在1000mm至2400mm之间。小型滤帽式设备底部无承托层,而中大型设备底部则装有不同粒度的多级别石英砂承托层,逆流再生固定床树脂顶层覆盖有200mm厚的石英砂压脂层。
有机玻璃柱运行压力不超过0.15MPa,而其他材质的设备运行压力不超过0.6MPa。阳床配备有酸箱和酸泵再生系统,阴床则配备有碱箱和碱泵再生系统。
『伍』 用阳离子交换柱分离氨基酸,在pH=2.0时,碱性氨基酸和酸性氨基酸相比,哪一个先被洗脱为什么
【答案】:酸性氨基酸先被洗脱。
阳离子交换柱层析是一种用阳离子交换树脂作支持剂的层析法。阳离子交换树脂上含有酸性或碱性基团可以解离出氢离子,与溶液中的阳离子发生交换。在pH=2.0时,氨基酸的羧基不发生解离,氨基发生质子化,因此氨基酸主要以阳离子形式存在。碱性氨基酸带2个氨基,1个羧基;酸性氨基酸带2个羧基,1个氨基。发生质子化后,碱性氨基酸带正电荷明显多于酸性氨基酸。氨基酸与树脂的亲和力主要取决于他们之间的静电吸引,因此碱性氨基酸与树脂上的阳离子发生交换而被“挂”在树脂上的机会多,结合力强,相反,酸性氨基酸结合力弱。因此用缓冲液洗脱氨基酸时,酸性氨基酸先被洗脱。
『陆』 简述离子交换色谱法
离子交换色谱法(ion exchange chromatography,IEC)
离子色谱分析法出现在20世纪70年代,80年代迅速发展起来,以无机、特别是无机阴离子混合物为主要分析对象。
离子交换色谱利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现分离。离子交换色谱的固定相一般为离子交换树脂,树脂分子结构中存在许多可以电离的活性中心,待分离组分中的离子会与这些活性中心发生离子交换,形成离子交换平衡,从而在流动相与固定相之间形成分配。固定相的固有离子与待分离组分中的离子之间相互争夺固定相中的离子交换中心,并随着流动相的运动而运动,最终实现分离。
表达式
离子交换色谱的分配系数又叫做选择系数,其表达式为:
K_s=\frac{[RX^+]}{[X^+]}
其中[RX + ]表示与离子交换树脂活性中心结合的离子浓度,[X + ]表示游离于流动相中的离子浓度
分离原理
离子交换色谱(ion exchange chromatography,IEC)以离子交换树脂作为固定相,树脂上具有固定离子基团及可交换的离子基团。当流动相带着组分电离生成的离子通过固定相时,组分离子与树脂上可交换的离子基团进行可逆变换。根据组分离子对树脂亲合力不同而得到分离。
阳离子交换:
阴离子交换:
式中"--"表示在固定相上,Kxy和Kzm是交换反应的平衡常数,Z+和X-代表被分析的组分离子。M+和Y-表示树脂上可交换的离子团。
离子交换反应的平衡常数分别为:
阳离子交换:
阴离子交换:
平衡常数K值越大,表示组分的离子与离子交换树脂的相互作用越强。由于不同的物质在溶剂中离解后,对离子交换中心具有不同的亲合力,因此具有不同的平衡常数。亲合力大的,在柱中的停留时间长,具有高的保留值。
固定相
离子交换色谱常用的固定相为离子交换树脂。目前常用的离子交换树脂分为三种形式,一是常见的纯离子交换树脂。第二种是玻璃珠等硬芯子表面涂一层树脂薄层构成的表面层离子交换树脂,第三种为大孔径网络型树脂。它们各有特点,例如第二种树脂有很高的柱效,但它的柱容量不大;第三种树脂适用于非水溶液中物质的分离,因为它们的孔径和内表面积大,不需要用水溶胀,便可满意地使用。
典型的离子交换树脂是由苯乙烯和二乙烯基苯交联共聚而成:
其中,二乙烯基苯起了交联和加牢整个构型的作用,其含量决定了树脂交联度大小。交联度一般控制在4%~16%范围内,高度交联的树脂较硬而且脆,也较渗透,但选择性较好。在基体网状结构上引入各种不同酸碱基团作为可交换的离于基团。
按结合的基团不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。阳离子交换树脂上具有与样品中阳离子交换的基团。阳离子交换树脂又可分为强酸性和弱酸性树脂。强酸性阳离子交换树脂所带的基团为磷酸基(一),其中和有机聚合物牢固结合形成固定部分,是可流动的能为其他阳离子所交换的离子。
阴离子交换树脂具有与样品中阴离子交换的基团。阴离子交换树脂也可分为强碱性和弱碱性树脂。
阴离子交换树脂属强碱性,它是由有机聚合物骨架和一季胺碱基团所组成,它带有正电荷。而与相反的是可以移动的部分,它能被其它阴离子所交换
流动相
离子交换色谱的流动相最常使用水缓冲溶液,有时也使用有机溶剂如甲醇,或乙醇同水缓冲溶液混合使用,以提供特殊的选择性,并改善样品的溶解度。
离子交换色谱所用的缓冲液,通常用下列化合物配制:钠、钾、被的柠檬酸盐,磷酸盐,甲酸盐与其相应的酸混合成酸性缓冲液或氢氧化钠混合成碱性缓冲液等。
『柒』 离子交换设备的离子交换设备
离子交换设备介绍
离子交换的基本原理:
采用离子交换方法,可以把水中阳、阴离子去除。以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应式:
1.阳离子交换柱:R-H+Na+=R–Na+H+2.阴离子交换柱:R–OH+Cl-=R–Cl+OH-
阳、阴离子交换柱串联以后称为复合床,其总的反应式:
R-H+R-OH+NaCl=R-Na+R-Cl+H2O
由此得出,水中的NaCl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物为H2O,故达到了去除水中盐的作用。
3.混合离子交换柱(混床):将阳、阴床尚未交换的剩余盐类进一步除去,由于通过混合离子交换后进入水中的H+和OH-立即生成电离度很低(H2O),几乎不存在阳床或阴床交换时产生的逆交换现象,使交换反应进行得十分彻底,因而混合床的出水水质优于阳、阴离子交换柱串联组成的复床所能达到的水质,能制取纯度相当高的成品水。
4.离子交换设备是通过离子交换树脂在电解质溶液中进行的,可去除水中的各种阴、阳离子,是制备高纯水工艺流程中不可替代的手段。离子交换器分为阳离子交换器、阴离子交换器等。 当原水通过离子交换柱时,水中的阳离子和水中的阴离子(HCO-等离子)与交换柱中的阳树脂的H+离子和阴树脂的OH-离子进行交换,从而达到脱盐的目的。阳、阴混柱的不同组合可使水质达到更高的要求。
应用领域:
1)水处理-离子交换设备
水处理领域离子交换树脂的需求量很大,约占离子交换树脂产量的90%,用于水中的各种阴阳离子的去除。离子交换树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上,其次是原子能、半导体、电子工业等。
2)食品工业
离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。例如:高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后,再经水解反应,产生葡萄糖与果糖,而后经离子交换处理,可以生成高果糖浆。离子交换树脂在食品工业中的消耗量仅次于水处理。
3)制药行业
制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。链霉素的开发成功即是突出的例子。
4)合成化学和石油化学工业
在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱,同样可进行上述反应,且优点更多。如树脂可反复使用,产品容易分离,反应器不会被腐蚀,不污染环境,反应容易控制等。
甲基叔丁基醚(MTBE)的制备,就是用大孔型离子交换树脂作催化剂,由异丁烯与甲醇反应而成,代替了原有的可对环境造成严重污染的四乙基铅。
5)环境保护
离子交换树脂已应用在许多非常受关注的环境保护问题上。许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质,这些可用树脂进行回收使用。如去除电镀废液中的金属离子,回收电影制片废液里的有用物质等。
6)湿法冶金及其他
离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。