强离子交换

1. 强酸性阳离子交换树脂的氢型与钠型有什么区别么

一、氢型阳离子交换树脂是什么?氢型阳离子交换树脂（有时简称「氢型树脂」）是一种人造有机聚合物产品。最常用的原料是：苯乙烯或丙烯酸（酯），先经过聚合反应生成具有三度空间立体网状结构的聚合物骨架（树脂母体），再于骨架上导入不同的「化学活性基」而成。由于它的活性基，如磺酸基（-SO3H）、羧基（-COOH）等，都含有活性氢离子，可在水中解离出来，用于与其它阳离子进行交换，所以特别在阳离子树脂名称之前再冠上「氢型」两字，以与同一系统的「钠型」种类有所区别。不过「钠型」可以利用强酸处理成为「氢型」，「氢型」也可以用「氢氧化钠」溶液处理成为「钠型」，即两型树脂实际上可以互相转换。氢型阳离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。和其它离子交换树脂一般，常被制成颗粒状，外观看起来有些像鱼卵，粒径大约在0.3 ~ 1.2 mm之间，但大部分在0.4 ~ 0.6 mm范围内。化学性质相当安定，摸起来硬而有弹性，机械强度也足够承受相当压力，颜色由白色至近乎黑色都有，颜色浅时呈透明状，深时呈半透明状，都有光鲜亮丽的树脂光泽。氢型阳离子交换树脂最常应用的地方，就是硬水的软化，即让硬水流过树脂层，把硬水中的「硬度离子」，如钙、镁等离子吸收在树脂中，就变成不带硬度离子的软水了，这也是阳离子交换树脂最初被制造的主要目的，但它在工业上应用没有「钠型」来的多，因为在软化过程中，它会直接释出氢离子，使水质呈酸性，可能会因此腐蚀相关金属设备。依需要的不同，它也可以应用到水质预处理工艺中，用作软化水质及降低pH值之用。
二、种类 树脂主要性质和类别之差异，在于它们的化学活性基种类之不同，因此氢型阳离子交换树脂可依活性基（一种官能基）种类不同，分成两种：强酸性阳离子交换树脂（strong- acid anion exchange resin）和弱酸性阳离子交换树脂（weak - acid anion exchange resin）。强酸性阳离子交换树脂系因它的活性氢离子在水中很容易解离而得名，其骨架均为聚苯乙烯系统，主要产品是「磺酸型」强酸性阳离易解离而得名，骨架均为聚丙烯酸系统，主要产品是「羧酸型」弱酸性阳离子交换树脂，通常颜色较?白色或淡黄色球状子交换树脂，通常颜色较深，棕黄色至综色球状颗粒，以综色最常见；反之，弱酸性阳离子交换树脂则是因它的活性氢离子在水中比较不容颗粒，以淡黄色最常见。如果用化学反应来表示这两种树脂的差异性，我们可以描述如下(R代表树脂母体)： 强酸性： R-SO3H → R-SO3- ＋ H+ （H+容易解离，在水中呈强酸性）弱酸性： R-COOH → R-COO- ＋ H+ （H+不易解离，在水中呈弱酸性） 由于强酸性阳离子交换树脂的解离能力很强，所以在任何酸性或碱性溶液中均能解离和产生离子交换作用，其作用pH范围介于1~14。反之，弱酸性阳离子交换树脂的解离能力很弱，只能在弱酸性至碱性溶液中解离和产生离子交换作用，其作用pH范围仅介于5~14。

2. 离子交换树脂的吸附选择

离子交换树脂的吸附交换原理：

树脂本身的离子一般是回低价离子，所以树脂在与水接触时，根据树答脂的吸附选择性，会将水中的高价离子吸附，将低价离子释放，而这些被释放的低价离子会与水中的其他离子结合，成为无害的物质，而在实际使用的过程中，经常都是将树脂转化为其他的离子形式进行使用，比如一般阳离子交换树脂会转化为钠型树脂再进行使用，从而达到软化水的目的。

离子交换树脂的吸附顺序：

1、离子交换树脂对阳离子的吸附顺序：

Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+

2、强碱性阴离子交换树脂对阴离子的吸附顺序：

SO42－ > NO3－ > Cl－ > HCO3－ > OH－

3、弱碱性阴离子交换树脂对阴离子的吸附顺序：

OH－ > 柠檬酸根3－ > SO42－ > 酒石酸根2－ >草酸根2－ > PO43－ >NO2－ > Cl－ >醋酸根－ > HCO3－

3. 用强酸性阳离子交换树脂分离氨基酸混合物时，为什么要逐步提高洗脱液的pH和离子强度

用强酸性阳抄离子交换树脂分离氨基酸混合物时，氨基酸都是以阳离子的形式，被吸附到树脂的离子交换位上。
由于氨基酸是两性化合物，既有酸性，也有碱性，因此氨基酸都有等电点，pH低于等电点时，呈阳离子状态，pH高于等电点时，呈阴离子状态。氨基酸被强酸性离子交换树脂吸附后，都是以阳离子形式存在的，转变为阴离子就会被洗脱。通过逐渐提高洗脱液的pH，利用氨基酸不同的等电点，使不同的氨基酸逐渐从阳离子改变为阴离子，而被洗脱出来，从而达到分离效果。

4. 强碱性阴离子交换树脂上怎么会有弱碱性离子

强碱性是因为季铵盐（氢氧化铵），氢氧根完全电离，而伯胺、仲胺、叔胺形成的交换基团因为氢氧根不能完全电离，故为弱碱。
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。

5. 用离子交换剂测定蛋白质的等电点时,为什么一定要用强性离子交换剂

选用来纤维素离子交换自剂。因为蛋白质不能扩散到树脂的链状结构中，而纤维素离子交换剂交换容量大。选用ph为5.0的磷酸盐缓冲溶液和强酸型阳离子交换剂如SE-纤维素。装柱氢氧化钠处理，0.1mol/L起始缓冲液平衡，上样，吸附目标蛋白，0.15mol/L缓冲液洗脱，之后再选用ph6.5,8.0的缓冲液梯度洗脱。等电点=4.0的蛋白质在5.0缓冲液中带负电，不能被吸附，直接分离。随后6.0的蛋白质被洗脱出来。再用ph6.5,8.0的缓冲液梯度洗脱。

6. 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。 

7. 强酸性阳离子交换树脂是危废吗

强酸性阳离子交换树脂是危废吗
阴阳离子交换树脂是危险废物。根据危废名录版和危险废物权鉴定标准：离子交换树脂饱和后一般用酸、碱反洗，反洗废水含重金属、酸碱，属危险废物。

离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。离子交换树脂还可以根据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别。

8. 强离子交换柱和弱离子交换柱的区别

阴树脂和阳树脂有什么不同？

交换原理：

阴离子交换树脂体内含有大量的碱性基团，是通过氯来与水中的杂质交换，而阳离子交换树脂则含有大量的酸性基团，是通过钠离子或者氢离子与水中的杂质进行交换。

交换顺序：

1、混床树脂的交换顺序一般是先阳离子，然后才是阴离子，阳离子交换树脂会释放出酸性基团，而阴离子交换树脂则会释放出碱性基团，两者中和，成为纯水。

2、离子所带有的电荷多，就容易被树脂吸附，而所带有的电荷较少，则比较难吸附。

3、如果带有相同电荷量的离子，原子序数大的元素，形成离子的水合半径小，较易被吸着。

温度：

阳离子交换树脂的耐温性比较好，所以一般阳离子交换树脂的使用温度或者储存温度都要比阴离子交换树脂高一些。

预处理：

阴阳离子交换树脂的功能基团不同，所以树脂预处理时使用的溶液也不同，阴阳树脂在使用饱和食盐水浸泡18-20小时之后，使用清水清洗干净。

阴树脂使用浓度为5%的氯化氢进行浸泡4-8小时，清洗干净，再使用浓度在2%-4%左右的氢氧化钠浸泡4-8小时，清洗至中性即可。

而阳树脂则使用浓度在2%-4%左右的氢氧化钠浸泡2-4小时，清洗干净后，使用浓度为5%的氯化氢进行浸泡4-8小时，清洗至中性即可。

9. 下列离子在强酸性阳离子交换树脂的交换次序

由于你提供的离子交换排代次序没有说明在什么样的介质情况下，尤其是放射性的离子选择性会在不同介质下更为敏感，所以我只能回答您常规水处理的一般应用数据，具体分析回答如下：

离子交换树脂对水中各种离子的交换能力是不同的，即有些离子易被离子交换树脂吸着，但吸着后要把它解吸下来就比较困难；反之，有些离子则难被离子交换树脂吸着，但易被解吸，这种性能称为离子交换树脂的选择性。这种选择性影响到离子交换树脂的交换和再生过程。

它有两个规律：

（1）离子带的电荷越多，越易被离子交换树脂吸着，例如两价离子比一价离子易被吸着；

（2）对于带有相同电荷量的离子，则原子序数大的元素，形成离子的水合半径小，较易被吸着。

对于阳离子交换树脂来说，它对水中各种常见离子的选择性次序为：

Fe³⁺ ＞Al³⁺ ＞Ca²⁺ ＞Mg²⁺ ＞K⁺ ≈NH₄⁺ ＞Na⁺ ＞Li⁺

这个次序只适合于在含盐量不很高的水溶液中。在浓溶液中，离子间的干扰较大，且水合半径的大小顺序和上述的次序也有些差别，其结果是使得在浓溶液中各离子间的选择性差别较小。

离子交换树脂的选择性除了和被吸着离子的本质有关外，还与离子交换树脂的结构，特别是与其活性基团有关。例如含磺酸基（-SO₃^-）的强酸性阳离子交换树脂对H⁺的吸着能力并不很强，在选择性次序中H⁺居于Na⁺和Li⁺之间，即：

Fe³⁺ ＞Al³⁺ ＞Ca²⁺ ＞Mg²⁺ ＞K⁺ ≈NH₄⁺ ＞Na⁺ ＞H⁺ ＞Li⁺；

而含有羧酸基（-COO^-）的弱酸性阳离子交换树脂，对H⁺有特别强的吸着能力，H⁺的选择性甚至比Fe³⁺还强，即：

H⁺ ＞Fe³⁺ ＞Al³⁺ ＞Ca²⁺ ＞Mg²⁺ ＞K⁺ ≈NH₄⁺ ＞Na⁺ ＞Li⁺。

10. 什么是离子交换的交换强度

借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换，以达到提取或去除溶液中某些离子的目的，是一种属于传质分离过程的单元操作。离子交换是可逆的等当量交换反应。