去离子水的制备
去离子水制备原理
• 离子交换装置是一种圆柱形交换柱，树脂
放入圆柱中，水从圆柱上部进入，通过树 脂进行离子交换，然后从下部流出。在制 备去离子水的离子交换装置中，有复床式 和混合床两种。复床式是阳离子交换树脂 和阴离子交换树脂分别装在两个圆柱筒内。
• 离子交换树脂的再生 • 离子交换树脂使用一段时间后，阴阳离子
树脂大部分转变成盐型的离子交换树脂， 他的置换能力大大降低，这时需要对离子 交换树脂进行再生处理。再生时阴离子交 换树脂可用5％～10％的氢氧化钠溶液处 换树脂可用5％～10％的氢氧化钠溶液处 理，阳离子交换树脂可用4 理，阳离子交换树脂可用4～6％的盐酸溶 液处理。处理好的树脂需要大量的水冲洗， 然后才可以正常使用。
子交换树脂。它们的区别是按树脂母体中 含酸性基或是碱性基来决定。具有酸性基 的离子交换树脂，因为他能够吸附溶液中 的各种阳离子（如Na 的各种阳离子（如Na+，K+，Mg2+，Ca2+等） 而析出阳离子氢离子（H 而析出阳离子氢离子（H+），所以叫阳离 子交换树脂。具有碱性基的离子交换树脂， 因为它能吸附溶液中的各种阴离子（如Cl 因为它能吸附溶液中的各种阴离子（如Cl-， SO42-，CO32-等）而析出阴离子氢氧根离子 （OH-），所以叫阴离子交换树脂。
谢 谢
离子交换→紫外光杀菌→微孔过滤膜→ 离子交换→紫外光杀菌→微孔过滤膜→去 离子水
• 粗过滤是由细砂石组成的过滤池，水通过
它后，把水中的较大颗粒的泥沙和污染物 过滤掉。 • 活性炭过滤器用以除去水中残余的有机物 和部分微生物。
• 电渗析就是将水通过带有正负电极和阴阳离子交 • • •
换膜的电渗析器，使水中含有的正负离子被置换 出来，从而使流出来的水的离子浓度大大降低， 达到提高水的纯度的目的。 离子交换是将水通过离子交换树脂，使水中的阴 阳离子分别被树脂吸附，去除水中的无机离子。 紫外光杀菌是通过紫外光照射使水中细菌不能存 活繁殖。 微孔过滤器是将水通过微孔过滤膜把0.5um以上 微孔过滤器是将水通过微孔过滤膜把0.5um以上 的各种颗粒通的水无论是地表水（如湖水、河水）
自制去离子水最简单方法
自制去离子水最简单方法
去离子水是一种非常纯净的水，其中大部分的离子都已经被去除了。
下面是自制去离子水的最简单方法：
材料：
-蒸馏水（或去离子水）：作为最终产品的水。
-约1公斤的离子交换树脂：可在化学试剂店或在线购买。
步骤：
1.将约1公斤的离子交换树脂倒入一个干净的塑料桶中。
2.加入足够的蒸馏水或去离子水，使树脂完全浸泡在水中。
3.让树脂在水中搅拌和泡泡，直到水变得非常清澈，表明大部分离子已经被去除。
4.将水从树脂中过滤出来，可以使用过滤纸或滤网，或者直接将桶倾斜，让水从底部流出。
5.最终产品就是去离子水，可以用于任何需要纯净的水的应用。
注意事项：
-离子交换树脂是一种有毒的物质，需要小心处理。
-做好个人防护措施，如手套、眼镜等。
-在完成制备过程后，请将残留的废弃物妥善处理，不要直接倾倒到下水道或自然环境中。
在实验室如何制造去离子水
在实验室如何制造去离子水？在实验室可以自己制造一个由阴离子和阳离子交换柱构成的去离子水装置，具体方法如下所述。
(1)将所需数量的强酸性阳离子交换树脂及强酸性阴离子交换树脂分别置于70～80℃的热水浸泡一昼夜，然后用自来水淘洗至没有机械杂质，备用。
(2)分别将阳离子及阴离子交换树脂连同水一并移入下端装有玻璃活塞的两根玻璃管中，玻璃管的内径和长度的比为l：10。
装树脂时要注意管内不能留有空气泡，否则会影响交换树脂的交换能力。
(3)在阳离子交换树脂中注入2m ol盐酸溶液，阴离子交换树脂中注入2mo l的氢氧化钠溶液，调节玻璃活塞使流出液量的流速为3滴／s。
当已经通过树脂的理论量所需要的盐酸和氢氧化钠溶液时检查流出液是否符合要求。
检测的方法是取5m l流出液置于试管中，滴加1滴浓盐酸、5滴硫氰酸铵溶液，检测是否含有铁离子。
若试液不显红色，则没有铁离子，亦证明金属阳离子已经全部除去。
此后将阳离子树脂用蒸馏水洗涤至流出液不呈酸性，可用甲基橙检验。
同样，检测阴离子交换树脂的流出液是否含有氯离子。
可在硝酸性溶液中，用硝酸银检测。
并用蒸馏水洗涤至不含氯离子和氢氧根离子。
然后将阳离子交换柱的上端接入自来水，并将其流出端用橡胶管连接到阴离子交换柱的上端，再将阴离子柱的出水口与去离子水收集瓶相连接(如图l0-l)。
这样便构成了去离子水的制备装置。
图10-1实验室制去离子水装置示意；注意树脂在玻璃管内的装载量为全管容积的4／5，并且要在管子底部放置一些玻璃丝。
加药泵→机械过滤器→活性炭过滤器→反渗透膜→储藏罐就可以了.去离子水设备去离子水设备,主要采用以下工艺:现在做去离子水的工艺大致可分为三种：第一种：采用阳阴离子交换树脂取得的去离子水，一般通过之后，出水电导率可降到10us/cm以下，再经过混床就可以达到1us/cm以下了。
但是这种方法做出来的水成本极高，而且颗粒杂质太多，达不到理想的要求。
目前已较少采用了。
第二种：预处理（即砂碳过滤器+精密过滤器）+反渗透+混床工艺这种方法是目前采用最多的，因为反渗透投资成本也不算高，可以去除90%已上的水中离子，剩下的离子再通过混床交换除去，这样可使出水电导率：0.06左右。
去离子水的制备实验报告
去离子水的制备实验报告去离子水的制备实验报告引言去离子水是一种经过特殊处理的纯净水，其中几乎没有任何离子和杂质。
它在许多实验室和工业应用中被广泛使用，例如电子制造、化学分析和药物生产等。
本实验旨在通过离子交换技术制备去离子水，并评估其纯度和适用性。
实验方法1. 实验材料准备- 离子交换树脂：选择具有高效去离子能力的离子交换树脂，如强酸型和强碱型树脂。
- 水样采集：使用纯净玻璃瓶收集自来水样本。
2. 去离子水制备步骤a. 预处理树脂：将离子交换树脂放入漏斗中，用去离子水反复洗涤，直至洗涤液pH值稳定在中性范围内。
b. 树脂装填：将预处理后的离子交换树脂均匀装填至去离子水制备装置中，保持适当的压实度。
c. 水样处理：将水样通过装置中的离子交换树脂层，离子交换树脂会吸附水中的离子，使水样中的离子浓度降低。
d. 采集去离子水：将经过离子交换的水样收集，即为去离子水。
实验结果与讨论1. 纯化效果评估通过使用离子交换树脂制备的去离子水样本，我们进行了一系列的分析测试以评估其纯化效果。
结果表明，去离子水中的主要离子（如钠离子、钙离子、镁离子和氯离子）的浓度大幅降低，达到了实验要求。
这证明离子交换技术在去除水中离子方面具有良好的效果。
2. 实验适用性探究我们进一步探究了离子交换树脂的适用性，包括树脂的使用寿命和处理水样的能力。
结果显示，离子交换树脂可以反复使用多次，只需定期进行树脂再生和维护。
此外，离子交换树脂对水样的处理能力较强，即使在高浓度离子存在的情况下，仍能有效去除水中的离子。
结论通过本实验，我们成功制备了高纯度的去离子水，并验证了离子交换技术在去除水中离子方面的有效性。
离子交换树脂具有良好的再生性和处理能力，适用于长期使用。
去离子水的制备对于许多实验和工业应用具有重要意义，提高了实验和生产的准确性和稳定性。
进一步研究和应用离子交换技术有助于改进去离子水制备的效率和经济性。
致谢感谢实验室的支持和提供的实验设备，以及指导老师对本实验的指导和建议。
去离子水的制备
去离子水的制备
离子水是通过去除水中的离子来制备的一种特殊类型的水。
下面是一种常见的离子水制备方法：
材料：
1.蒸馏水或去离子水（作为原水）
2.离子交换树脂（例如阴离子交换树脂和阳离子交换树脂）
3.水处理设备（如反渗透机、电离子交换器）
步骤：
1. 准备好原水，可以使用蒸馏水或去离子水作为原水。
2. 将原水通过水处理设备进行初步净化，例如使用反渗透机去除大部分溶解的固体颗粒和有机物质。
3. 将初步净化后的水通过离子交换树脂床进行离子交换。
将阳离子交换树脂和阴离子交换树脂按照一定比例装填在一个容器内，使水从床层中通过。
离子交换树脂会吸附水中的阳离子和阴离子，将其替换成H+离子和OH-离子。
4. 经过离子交换后，将水通过电离子交换器进一步净化。
电离子交换器可以去除余留在水中的离子，使得水的离子含量更低。
5. 清洗和再生离子交换树脂。
离子交换树脂在一定时间后会饱和，需要进行清洗和再生以恢复其吸附性能。
6. 经过以上步骤后，获得的水即为去离子水。
需要注意的是，离子水虽然通过去除水中的离子来减少溶解
物质，但并不代表完全无离子存在。
离子水可能仍然含有微量的离子，因此在实际应用中需要根据具体需求确定是否适用。
此外，制备离子水的方法还有其他多种，具体可以根据不同的需求选择合适的方法。
去离子水的制备
去离子水的制备————去除了各种金属离子和酸根离子的水称为去离子水一、离子交换树脂及其预处理1、离子交换树脂离子交换树脂是具有网状结构的复杂的有机高分子聚合物在网状结构的骨架上有许多可被交换的活性基团，根据活性基团的不同，可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。
可选用732型强酸性阳离子交换树脂和717型强碱性阴离子交换树脂。
732型强酸性阳离子交换树脂为钠型RSO 3Na （聚苯乙烯磺酸钠型），经稀盐酸处理后成为氢型RSO 3H 。
717型阴离子交换树脂为氯型RN （CH 3）3Cl （季胺基型），经稀NaOH 处理后，成为氢氧型RN （CH 3）3OH 。
阳离子交换树脂上的H +与水中的Na +、Ca 2+、Mg 2+等阳离子进行交换： RSO 3H+NaRSO 3Na+H +阴离子交换树脂上的OH -与水中的Cl -、SO 42-、CO 32-等阴离子进行交换： RN （CH 3）3RN （CH 3）3Cl+OH -结合成水：H ++OH -=H 2O交换后的阳离子树脂为钠型，阴离子树脂变为氯型，若分别用稀HCl 和稀NaOH 处理，交换反应又将向着相应的方向进行，使离子交换树脂得以再生。
2、离子交换树脂的处理：1、水漂洗自来水反复漂洗至不混浊为止，改用蒸馏水浸泡沫24小时，使其充分膨胀。
2、醇浸泡将树脂沥干，加入95%乙醇，除去醇溶性杂质，24小时后沥干，用自来水漂洗至无色无醇味。
3、酸碱反变处理将上述树脂装入交换柱中，分别处理如下：阳离子交换树脂：将水排尽，用7%的稀盐酸浸泡树脂不时搅动，浸泡2-4小时。
将酸排尽，用低纯水向上而下洗涤，至洗出液PH=3.0-4.0,换用8%的NaOH溶液依上操作,至洗出液PH=9.0-10.0为止。
再一次用7%的稀HCl浸泡4小时，不时搅拌，最后用纯水反复洗涤，至PH值为4，经检无Cl-即可。
阴离子交换树脂：操作程序与阳离子相同，只是8%的NaOH溶液浸泡，洗至PH=9.0-10.0;再用7%的HCl溶液浸泡,洗至PH值为3.0-4.0;最后再用8%的NaOH溶液浸泡,并用纯水洗至PH约为8.0即可。
去离子水的制备
七.问题讨论
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3. 逆渗透操作：
将待处理的水在高压泵（操作压力2~7MPa）作用下，通 过逆渗透膜， 进入逆渗透膜的中央出水管，得到所要求的 出水。另一头的盐水，再次经过二级逆渗透，进行处理。
操作压力、回收率（或浓水排放量）、进水的SDI（污染 指数）、PH、余氯和温度是反渗透装置的主要运行控制 参数；脱盐率、产水量和装置的压力降是三个主要监视性
1. 碳滤的作用：
水质预处理系统中，活性炭过滤器能够吸附前级过滤中 无法去除的余氯以防止后级反渗透膜受其氧化降解，同 时还吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质， 对水中异味、胶体及色素、重金属离子等有较明显的吸 附去除作用，还具有降低COD的作用。 经过处理后的水质都能达到 反渗透装置进水水质要求
（余氯<0.1mg/L）。
2. 活性炭：
活性炭是用烟煤，褐煤，果壳或木屑等多种原料经碳 化和活化过程制成的黑色多孔颗粒，其主要特征是比表面 积大和带孔隙的构造。每1g炭的表面积可达1000m2，其中 决大部分是颗粒内部的孔小孔隙表面，故活性炭有良好的 吸附性能。此外活性炭表面非结晶部分上有一些含氧管能 团，使通过炭床的水中之有机污染物被活性炭有效地吸附。 活性炭过滤器是一种较常用的水处理设备，作为水处理脱 盐系统前处理可有效保证后级设备使用寿命，
提高出水水质，防止污染，特别是防止
后级反渗透膜，离子交换树脂等的游离
态余氧中毒污染。
3. 碳滤的操作：
待处理的水自下而上通过滤料，当反冲洗时，冲洗水 自上而下通过滤料。过滤与反冲洗的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ程依靠一组自动 阀实现。每天必须进行冲洗、反冲洗，冲洗过程由清洗
时间为15-30分钟。
[参考资料]去离子水的制备(微型实验)
![[参考资料]去离子水的制备(微型实验)](https://img.taocdn.com/s3/m/54c4b5752bf90242a8956bec0975f46526d3a772.png)
[参考资料]去离子水的制备（微型实验）实验目的1. 了解硬水、软水和去离子水的概念。
2. 学习、掌握离子交换法制取去离子水的原理和方法。
3．进一步熟悉微型离子交换柱的操作, 学习使用电导仪。
实验原理工农业生产、科学研究和日常生活用水, 对水质各有一定的要求。
通常将溶有微量或不含Ca2+、Mg2+等离子的水叫软水, 而将溶有较多Ca2+、Mg2+离子的水叫硬水。
自来水中常溶有钙、镁、钠的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐和氯化物以及某些气体和有机物等杂质, 属于硬水。
为了除去水中杂质, 常采用蒸馏法和离子交换法。
本实验用离子交换树脂制取去离子水。
自来水流经阳离子交换树脂柱时, 水中Na+、Mg2+、Ca2+等阳离子被树脂交换吸附, 发生如下反应:由交换柱底部流出的水, Ca2+, Mg2+含量显著减少, 已是软水。
此软水中还含有阴离子，如、、等需经过阴离子交换树脂柱而除Cl SO CO -42-32-去。
阴离子交换树脂是一类含有季胺基（≡N —Cl ）等碱性基团的高分子固态珠状物, 以R —Cl 表示。
它以NaOH 转型为R —OH 后, 能与阴离子发生如下交换反应:经过阴、阳离子交换柱以后的水, 杂质阴、阳离子均已除去, 故称为去离子水。
为进一步提高水质, 可在阴离子交换柱后再串接一个阴、阴离子交换树脂混合柱, 其作用相当于多级交换。
纯水是弱电解质, 含有可溶性杂质后常使电导能力增大。
测定水样的电导率, 可以确定水的纯度。
各种水样电导率的大致范围列于表。
表、各种水样的电导率水的纯度还可以用化学法来检测。
Mg2+离子用铬黑T指示剂检出[注1]；Ca2+离子用钙指示剂检出[注2]。
仪器与药品电导率仪, 0.7mL与5mL的井穴板各2块, 组装微型离子交换树脂柱的器材3套, 15mL锥形瓶4只, 多用滴管若干支。
732型强酸性阳离子交换树脂和717型强碱性阴离子交换树脂各 1.5g, 1mol·L-1NaOH, 1mol·L-1HCl, 0.2mol·L-1氨水, 0.1mol·L-1AgNO30.1mol·L-1BaCl2, NH3—NH4Cl缓冲溶液（5.4gNH4Cl溶于少量蒸馏水中加35mL浓氨水, 再以蒸馏水稀释到100mL, 此溶液pH=10）, 铬黑T, 钙指示剂, pH试纸实验内容与步骤1. 阴离子交换树脂柱的准备取强碱性阴离子交换树脂1.5g置于5mL井穴板中, 以4mL 1mol·L-1NaOH溶液浸泡过夜使其转型变为R—OH树脂。
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去离子水的制备
一、教学目的
1、了解离子交换法制取去离子水的原理和方法；
2、掌握杂质离子的定性鉴定方法；
3、学会电导率仪的正确使用方法。
二、实验提要
1、基本原理
工农业生产、科学研究和日常生活用水，对水质各有一定的要求。
自来水中常溶有钠、镁、钙的碳酸盐和酸式碳酸盐、硫酸盐和氯化物以及某些气体和有机物等杂质。
为了除去水中杂质，常采用蒸馏法和离子交换法。
本实验是用离子交换法制取去离子水。
自来水流经阳离子交换树脂时，水中的阳离子如Na+、Ca2+、Mg2+等被树脂交换吸附，并发生如下反应：
R—SO-3H+ + Na+ RSO3Na + H+
2R—SO-3H+ + Ca2+ (RSO3)2Ca + 2H+
2R—SO-3H+ + Mg2- (RSO3)2 Mg + 2H+
从阳离子交换树脂出来的水流经阴离子交换树脂时，水中的阴离子如Cl-、SO42-、CO32-等被树脂交换吸附，并发生如下反应：
R—N+OH- +Cl- R—N Cl + OH-
2R—N+OH- + SO42- (R—N)2SO4 + 2OH-
2R—N+OH- + CO32- ( R—N)2CO3 + 2OH-
阳离子交换树脂中产生的H+和阴离子交换树脂中产生的OH-结合成水：
H+ + OH- H2O
2、水质检测
⑴用电导仪测定电导。
⑵用铬黑T检验Mg2+：在pH=8～11的溶液中，铬黑T本身显蓝色，若样品液中含有Mg2+，则与铬黑T形成葡萄酒红色。
⑶用AgNO3溶液检验Cl- 。
⑷用BaC12溶液检验SO42-。
⑸用钙指示剂检验Ca2+：游离的钙指示剂呈蓝色，在pH＞12的碱性溶液中，
陇南师专生化系·无机化学实验
它能与Ca2+结合显红色。
在此pH值下Mg2+不干涉Ca2+的检验，因为pH＞12时，Mg2+已生成Mg(OH)2沉淀。
三、仪器材料和试剂药品
1、仪器材料：离子交换装置1套、玻璃纤维或脱脂棉、强酸型阳离子交换树脂（型号732）100克、强碱型阴离子交换树脂（型号711）100克。
2、试剂药品： AgNO3（0.1mol·L-1）、BaC12（1mol·L-1）、铬黑T、钙指示剂、NH3-NH4Cl缓冲溶液（pH 10~11）。
四、实验内容
1、装柱：装置流程图如图所示。
阳离子交换柱：柱内装有阳离子交换树
脂，在底部有孔橡皮塞上面，放有一层支撑
树脂用的玻璃纤维或玻璃布，橡皮塞中装有
一根T形玻璃管，用来连接取样管和连接阴
离子交换柱。
取样时，旋转取样管上的旋塞，
水样即可流出。
取样管也可用乳胶管和T形
玻璃管连接，乳胶管内装有一颗玻璃珠，取
样时，手捏玻璃珠，水样即可流出，其操作
和碱式滴定管相同。
阴离子交换柱：柱内装有阴离子交换树
脂（体积均为阳离子交换树脂的两倍）。
下
面橡皮管中也装有T形玻璃管，用来取样。
2、交换依次使自来水流过阳离子交
换柱和阴离子交换柱。
3、水质检测依次取自来水试样、阳
离子交换柱流出液、阴离子交换柱流出液样品进行以下项目的检测。
⑴用电导仪分别检测自来水和阴离子交换柱流出液的电导。
⑵用铬黑T检验Mg2+：取自来水试样和阳离子交换柱流出液各1ml，分别加入1滴2mol·L-1氨水和少量固体铬黑T指示剂。
根据颜色判断有无Mg2+。
⑶用钙指示剂检验Ca2+：取自来水试样和阳离子交换柱流出液各1m1，分别加入2滴2 mol·L-1NaOH，再加入少许钙指示剂。
观察颜色，判断有无Ca2+。
⑷用AgNO3溶液检验Cl-：取自来水试样和阴离子交换柱流出液各1m1，分别加入2滴2mol·L-1HNO3，再加入2滴0.1mol·L-1 AgNO3溶液。
观察有无白色沉淀产生。
⑸用BaC12溶液检验SO42-：取自来水试样和阴离子交换柱流出液各1m1，分别加入2滴1mol·L-1BaCL2溶液。
观察有无白色沉淀产生。
实验项目·去离子水的制备
注意检验水样所用的试管必须洁净，并用少量蒸馏水淋洗过。
根据实验结果做出结论。
五、教学提示
本实验的重点：离子交换法制取去离子水的原理和方法，杂质离子的定性鉴定方法。
本实验的难点：离子交换树脂的装填。
注意事项：
六、讨论题
1、用AgNO3溶液检测氯离子的机理是什么？
2、用铬黑T指示剂检测钙镁离子的机理是什么？。