软化水的离子交换法的工作原理
软化水的离子交换法的工作原理
来源 2011-11-30 15:49:31
软化水的离子交换法的工作原理
为了使大家易于理解接受，以下的说法是尽量通俗的说法，与标准工具书的说法可能不尽一致(但不会出现技术性错误)。
离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基团。一般情况下，常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子。
当水中的钙镁离子含量高时，离子交换树脂可以释放出钠离子，功能基团与钙镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量降低，水的硬度下降。硬水就变为软水，这是软化水设备的工作过程。
当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后，树脂的软化能力下降，可以用氯化钠溶液流过树脂，此时溶液中的钠离子含量高，功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就恢复了交换能力，这个过程叫作“再生”。
软化水设备的标准工作流程主要包括：
工作(有时叫做产水，下同)、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快冲洗五个过程。不同软化水设备的所有工序非常接近，只是由于实际工艺的不同或控制的需要，可能会有一些附加的流程。任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来的(其中，全自动软化水设
备会增加盐水重注过程)。
反洗：工作一段时间后的设备，会在树脂上部拦截很多由原水带来的污物，把这些污物除去后，离子交换树脂才能完全曝露出来，再生的效果才能得到保证。反洗过程就是水从树脂的底部洗入，从顶部流出，这样可以把顶部拦截下来的污物冲走。这个过程一般需要5-15分钟左右。
吸盐(再生)：即将盐水注入树脂罐体的过程，传统设备是采用盐泵将盐水注入，全自动的设备是采用专用的内置喷射器将盐水吸入(只要进水有一定的压力即可)。在实际工作过程中，盐水以较慢的速度流过树脂的再生效果比单纯用盐水浸泡树脂的效果好，所以软化水设备都是采用盐水慢速流过树脂的方法再生，这个过程一般需要30分钟左右，实际时间受用盐量的影响。
慢冲洗(置换)：在用盐水流过树脂以后，用原水以同样的流速慢慢将树脂中的盐全部冲洗干净的过程叫慢冲洗，由于这个冲洗过程中仍有大量的功能基团上的钙镁离子被钠离子交换，根据实际经验，这个过程中是再生的主要过程，所以很多人将这个过程称作置换。这个过程一般与吸盐的时间相同，即30分钟左右。
快冲洗：为了将残留的盐彻底冲洗干净，要采用与实际工作接近的流速，用原水对树脂进行冲洗，这个过程的最后出水应为达标的软水。一般情况下，快冲洗过程为5-15分钟。
软化水混床的核心技术
混床是混合离子交换柱的简称，是针对离子交换技术所设计的设备。所谓混床，就是把一定比例的阳、阴离子交换树脂混合装填于同一交换装置中，对流体中的离子进行交换、脱除。由于阳树脂的比重弊汋树脂大，所以在混床内阴树脂在上阳树脂在下。一般阳、阴树脂装填的比例为1：2，也有装填比例为1：1.5的，可按不同树脂酌情考虑选择。
混床也分为体内同步再生式混床和体外再生式混床。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，且音、阴树脂同时再生，因此所需附属设备少，操作简便。
混床工作原理
在同一个交换器中，将阴阳离子交换树脂按照一定的体积比例进行填装在均匀混合状态下，进行阴阳离子交换，从而除去水中的盐份。混合床的阴阳离子交换树脂在交换过程中，由于是处于均匀混合状态，交错排列，互相接触，可以看作是由许许多多的阴阳离子交换树脂而组成的多级式复床，因为均匀混合，所以阴阳离子的交换反应几乎是同时进行的，所产的的H 和OH随即合成H2O，交换反应进行得很彻底，出水水质好。
产水水质：顺流再生复床系统产水水质在20μs/cm到1.0μs/cm之间（视实际工艺流程及进水水质而定）。
软化水设备的工作条件：
1.工作温度：4-45℃；
2.工作压力：建议45-80PSI之间；
3.进水水质：TDS建议低于200PPM、PH范围6.5~7.5原水不含氧化物、颜色、浑浊物和有机物
软化水设备特点：
(1) 出水水质优良，出水pH值接近中性。
(2) 出水水质稳定，短时间运行条件变化（如进水水质或组分、运行流速等）对混床出水水质影响不大。
(3) 间断运行对出水水质的影响小，恢复到停运前水质所需的时间比较短
1. 高级锅炉用水
2. 电镀业
3. 表面处理
4. 实验室
5. 电池业
6. 电子业
人教版九年级上册《水的净化》教学设计
课题2 水的净化 丽泽中学张海艳 教材分析： １、教材内容： 本节课内容选自初中化学（人教版）第四单元《自然界的水》的课题2。 ２、教材特点： 化学课程标准在教学建议中指出，化学教学要注意贴近学生的生活，联系社会实际。从学生熟悉的身边现象入手，引导他们发现问题、展开探究以获得知识和经验。而本课题就是一个能很好体现新课程理念的教学素材。利用本单元提供的教学内容，可以较为系统地组织学生进行自主合作学习。 学生分析： 学生对化学学科有着浓厚的兴趣，因为他们喜欢看老师做演示实验，更喜欢自己动手做实验。化学是一门以实验为基础的学科，化学也是初三学生才开始接触的新学科，所以学生虽然有兴趣，但是基本的实验操作技能还是起步，本节课从贴近生活的水入手，密切联系社会实际，是近几年中考的热点，教学中，一定要激发学生兴趣，并引导他们会用自己已有的化学知识来解决一些生活中遇到一些的问题。 教学目标 1、知识与技能：了解纯水与自然水、硬水、软水的区别； 了解吸附、沉淀、过滤和蒸馏等净化水的方法。 2、过程与方法：通过对黄河水净化方法的讨论与探究，了解净化水的方法，初步学会过滤 这项基本操作； 通过对硬水危害的探讨，让学生了解硬水软化的必要性，并学会区分硬水和软水。 3、情感、态度与价值观：通过本课题的学习，增强学生挖掘生活中的化学的欲望； 在课堂实验以及家庭小实验中培养学生勤于思考、勇于创新、大 胆实践的科学探究精神。 教学重点、难点：了解硬水、软水的区别，初步学会过滤和蒸馏的实验操作技能 教学用具：明矾、滤纸、铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、玻璃棒、蒸馏水、浑的水（泥水）、自来水
板书设计： 课题2 水的净化 一、水的净化常用方法： 1、静置沉淀法：简单除去水中沉淀 低 2、吸附沉淀法：除去水中悬浮物 净 化程
软化水处理系统应用离子树脂的作用浅谈
软化水处理系统应用离子 树脂的作用浅谈 软化水处理系统工作原理是利用离子交换技术，通过树脂上的功能离子与水中的钙、镁离子进行交换，从而吸附水中多余的钙、镁离子，达到去除水垢的目的。 全自动软化水设备中装有软化树脂，这种人造的离子交换树脂上有软性矿物质钠，可以与溶解在水中的钙、镁等硬性矿物质发生离子交换反应，而钠离子不会以水垢的形式堆积在物体表面上，所以对与它接触的物体危害很小。树脂是一种多孔不可溶性交换材料。 在软水装置中装有千百万颗微细的塑料球，所有小球都含有许多吸收正离子的负电荷交换位置。当树脂处在新生状态时，这些电荷交换位置被带正电荷的钠离子占据。树脂优先结合带较强电荷的阳离子，钙和镁离子的电荷比钠离子强，当含有钙、镁离子的水经过树脂贮槽时，钙、镁离子与树脂小珠接触，从交换位置上取代钠离子。经过离子交换后，钙、镁离子就被吸附在软水机内的树脂上，流出的水就变软了。最后，所有树脂都吸附满钙、镁离子后，就不能再进行工作了，而需要再生处理。 软水处理设备树脂的再生是用氯化钠和水的稀溶液进行的。在再生过程中，首先停止软化水机的工作水流，从盐水槽引出的盐水与另
外的稀释水流混合，稀盐水溶液流经树脂，与附有钙、镁离子的树脂接触。尽管钙和镁离子带有的电比钠离子强，但浓盐溶液含有千百万个较弱电荷的钠离子，有取代数目较少的钙和镁离子的能力。这样，当钙、镁离子被取代交换后，树脂就再生了，便为下一次软化工作做好了准备。 全自动软水设备主要有三部分组成： 1、自动控制装置：根据用户需要，可配置时间控制、流量控制两种控制方式的全自动控制器，并可选配阿图祖、富莱克、润新等控制阀，也可选用液动、气动、电动多阀控制系统。 2、罐体部分：根据用户要求，交换罐、盐罐可采用玻璃钢、碳钢衬胶、不锈钢等材质， 配件部分：包括布水装置、吸盐装置、管路配件等。 工作程序 1.供水：未处理的水通过树脂层，发生交换反应，产生软水。 2.反洗：水从树脂层下部进入，松动树脂，去掉细碎杂物。 3.进盐再生：利用较高浓度的盐水(NaCl)流过树脂，将失效的树脂重新还原为钠型可用树脂。
离子交换树脂的原理及应用总结归纳(重点阅读)
精心整理如何筛分混合的阴阳离子交换树脂？ 离子交换树脂的工作原理及优缺点分析 将离子性官能基结合在树脂（有机高分子）上的材料，称之为“离子交换树脂”。树脂表面带有磺酸(sulfonic acid) 者，称为阳离子交换树脂，而带有四级氨离子的，则为阴离子交换树脂。由於离子交换树脂可以有效去除水中阴阳离子，所以经常使用於纯水、超纯水的制造程序中。(见下图) 离子交换树脂上的官能基虽可去除原水(Feed water) (Fouling)。方。 原理 软水，这是软化水设备的工作过程。 当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后，树脂的软化能力下降，可以用氯化钠溶液流过树脂，此时溶液中的钠离子含量高，功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就恢复了交换能力，这个过程叫作“再生”。
由于实际工作的需要，软化水设备的标准工作流程主要包括：工作(有时叫做产水，下同)、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快冲洗五个过程。不同软化水设备的所有工序非常接近，只是由于实际工艺的不同或控制的需要，可能会有一些附加的流程。任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来的(其中，全自动软化水设备会增加盐水重注过程)。 反洗：工作一段时间后的设备，会在树脂上部拦截很多由原水带来的污物，把这些污物除去后，离子交换树脂才能完全曝露出来，再生的效果才能得到保证。反洗过程就是水从树脂的底部洗入，从顶部流出，这样可以把顶部拦截下来的污物冲走。这个过程一般 需要5-15分钟左右。 吸盐(再生) (只要进水有一定的压力即可) 慢冲洗(置换) 应用 1）水处理 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。目前，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。
软化水设备的工作原理介绍
软化水设备的工作原理 全自动钠离子交流器选用离子交流原理，去除水中的钙、镁等结 垢离子。当含有硬度离子的原水经过交流器内树脂层时，水中的钙、镁离子便与树脂吸附的钠离子发作置换，树脂吸附了钙、镁离子而钠离子进入水中，这样从交流器内流出的水就是去掉了硬度的软化水。 由于水的硬度首要由钙、镁构成及表示，故一般选用阳离子交流树脂（软水器），将水中的Ca2+离子交流图、Mg2+构成水垢的首要成份）置换出来，跟着树脂内Ca2+ Mg2+勺添加，树脂去除Ca2+ Mg2+ 的效能逐步下降。 当树脂吸收一定量的钙镁离子之后，就必须进行再生，再生进程 就是用盐箱中的食盐水冲刷树脂层，把树脂上的硬度离子在置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又康复了软化交流功能。 由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示钠离子交换软化处理的原理是将原水通过钠型阳离子交换树脂，使水中的硬度成分Ca2+ Mg2与树脂中的Na+相交换，从而吸附水中的Ca2+ Mg2+使水得到软化。如以RNa代表钠型树脂，其交换过程如下：软化水设备单阀单罐 2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+ 2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+
即水通过钠离子交换器后，水中的Ca+ Mg+被置换成Na+。 一般控制阀的运行流程为：运行、反洗、吸盐、慢洗、盐箱补水、正洗。 工作流程及要求 1）工作流程 工作（有时叫做产水，下同）、反洗、吸盐（再生）、慢冲洗（置换）、快冲洗五个过程。不同软化水设备的所有工序非常接近，只是由于实际工艺的不同或控制的需要，可能会有一些附加的流程。任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来的（其中，全自动软化水设备会增加盐水重注过程）。 软化水设备工作流程示意图反洗：工作一段时间后的设备，会在树脂上部拦截很多由原水带来的污物，把这些污物除去后，离子交换树脂才能完全曝露出来，再生的效果才能得到保证。反洗过程就是水从树脂的底部洗入，从顶部流出，这样可以把顶部拦截下来的污物冲走。这个过程一般需要5-15 分钟左右。 吸盐（再生）：即将盐水注入树脂罐体的过程，传统设备是采用盐泵将盐水注入，全自动的设备是采用专用的内置喷射器将盐水吸入（只要进水有一定的压力即可）。在实际工作过程中，盐水以较慢的 速度流过树脂的再生效果比单纯用盐水浸泡树脂的效果好，所以软化水
实验十离子交换法测定PbCl2溶度积
实验十 离子交换法测定PbCl 2溶度积 【目的要求】 1. 了解离子交换树脂的性质和使用方法。 2. 学习用离子交换法测定难溶电解质的溶解度和溶度积。 3. 熟练掌握酸碱滴定的基本操作。 【基本原理】 离子交换树脂是分子中含有活性基团并能与其它物质进行离子交换的高分子化合物。含有酸性基团而能与其它物质进行阳离子交换的树脂称为阳离子交换树脂；含有碱性基团且能与其它物质交换阴离子的树脂称为阴离子交换树脂。根据离子交换树脂这一性，广泛应用于水的净化和离子的分离测定。 本实验采用强酸型阳离子交换树脂，在进行Pb 2+交换前，首先将所用树脂转型，即将钠型阳离子交换树脂转换为氢型树脂，然后进行离子交换。 + -+H Na RSO 3++-+Na H RSO 3 ++-+23Pb H RSO ++-+H Pb RSO 2)(223 显然，经过交换后，从离子交换柱中流出酸性溶液，用NaOH 标准溶液进行滴定，根据所消耗NaOH 标准溶液的体积，计算PbCl 2饱和溶液的浓度和实验溶度积常数K sp 。 H + + OH - H 2O 1molPb 2+ ～ 2molH + ～ 2molNaOH 根据等物质量反应规则 c （PbCl 2）·V （PbCl 2）= c （2NaOH ）·V （NaOH ） c （PbCl 2）·V （PbCl 2）=1/2 c （NaOH ）·V （NaOH ） ∴) ()()(21)(22PbCl V NaOH V NaOH c PbCl c ?= 在一定温度下的饱和溶液中： [Pb 2+]=S （mol ·L -1） [Cl -]=2S （mol ·L -1） K sp = [Pb 2+][Cl -]2 = S ×（2S ）2 = 4S 3 【仪器和药品】 离子交换柱，锥形瓶，移液管，温度计，碱式滴定管，长玻璃棒，pH 试纸，15～20目强酸型阳离
树脂软化水原理
树脂软化水原理 1、概述软化，即降低水的硬度。软化水系统包括三部分，即离子交换部分、盐再生部分和控制部分。离子交换技术是软化系统的工作原理，它的主体是离子交换树脂，由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示，故一般采用阳离子交换树脂，将水中的Ca2+、Mg2+ （形成水垢的主要成份）置换出来，随着树脂内Ca2+、Mg2+的增加，树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低。因此，当软化水设备使用一段时间后，需用盐再生部分对树脂进行再生处理，恢复树脂的效能，提高树脂的使用寿命。控制部分可实现整套系统的自动运行，根据系统的运行时间或通过水量来自动进行盐再生。 2、锅炉软化水处理设备,锅炉水处理设备，锅炉水处理原理全自动软化水系统通过离子交换原 理，去除水中钙、镁等结垢离子，使水质软化。系统 是由树脂罐、盐罐（软化树脂）、控制器等组成的一体化设备。系统采用虹吸原理吸盐，自动注水化盐、配比浓度无需盐泵、溶盐等附属设备。 钠离子交换软化处理的原理是将原水通过钠型阳离子交换树脂，使水中的硬度成分 Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换，从而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到软化。如以RNa代表钠型树脂，其交换过程如下： 2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+ 2RNa + Mg2++ = R2Mg + 2Na+ 即水通过钠离子交换器后，水中的Ca+、Mg+被置换成Na+。当钠离子交换树脂失效之后，为恢复其交换能力，就要进行再生处理。再生剂为价廉货广的食盐溶液。再生过程反应如下：R2Ca + 2NaCl = 2RNa + CaCl2 R2Mg + 2NaCl = 2RNa + MgCl2 3、全自动软水器工作原理说明: 采用美国AUTOTROL 多路阀控制器，再生时间控制根据小时产水量和周期制水量来设定，置于出水管上的传感流量计随机收集输出水量信息并及时输入储存、运算后，发出指令给多路阀控制器进行相应的操作。自动控制器可实现运行、再生的自动化，再生时的反洗、吸盐、慢洗、快速冲洗，盐箱重注水等程序也完全自动运行，无需人为干涉。管理人员只需定期加入再生剂（NaCI）,即可实现全自动供应软水。具体步骤如下： 1）运行: 原水在一定的压力（0.2-0.6Mpa）、流量下，通过控制器阀腔，进入装有离子交换树脂的容器（树脂罐），树脂中所含的Na+与水中的阳离子（Ca2+，Mg2+，Fe2+……等）进行交换，使容器出水的Ca2+，Mg2+离子含量达到既定的要求，实现了硬水的软化。 2）反洗: 树脂失效后，在进行再生之前，先用水自下而上的进行反洗。反洗的目的有两个，一是通过反洗，使运行中压紧的树脂层松动，有利于树脂颗粒与再生液充分接触；二是使树脂表面积累的悬浮物及碎树脂随反洗水排出，从而使交换器的水流阻力不会越来越大。 3）再生吸盐: 24 小时再生一次，每次再生时间为2 小时，再生用盐液在一定浓度、流量下，流经失效的树脂层，使其恢复原有的交换能力。 4）慢洗: 在再生液进完后，交换器内尚有未参与再生交换的盐液，采用小于或等于再生液流速的 清水进行清洗（慢速清洗），以充分利用盐液的再生作用并减轻正洗的负荷。 5）快洗: 目的是清除树脂层中残留的再生废液，通常以正常流速清洗至出水合格为止。 6) 再生剂箱注水: 向再生剂箱中注入溶液再生一次所需盐量的水
离子交换法制备纯水
实验二离子交换法制备纯水 一、实验目的 1．了解离子交换法制纯水的基本原理，掌握其操作方法； 2．掌握水质检验的原理和方法； 二、实验原理 离子交换法是目前广泛采用的制备纯水的方法之一。水的净化过程是在离子交换树脂上进行的。离子交换树脂是有机高分子聚合物，它是由交换剂本体和交换基团两部分组成的。例如，聚苯乙烯磺酸型强酸性阳离子交换树脂就是苯乙烯和一定量的二乙烯苯的共聚物，经过浓硫酸处理，在共聚物的苯环上引入磺酸基(–SO3H)而成。其中的H+可以在溶液中游离，并与金属离子进行交换。 R–SO3H + M+R–SO3M + H+ R：聚合物的本体；–SO3：与本体联结的固定部分，不能游离和交换；M+：代表一价金属离子。阳离子交换树脂可表示为： 如果在共聚物的本体上引入各种胺基，就成为阴离子交换树脂。例如，季胺型强碱性阴离子交换树R–N+(CH3)3OH–，其中OH–在溶液中可以游离，并与阴离子交换。 离子交换法制纯水的原理就是基于树脂和天然水中各种离子间的可交换性。例如，R–SO3H 型阳离子交换树脂，交换基团中的H+可与天然水中的各种阳离子进行交换，使天然水中的Ca2+、Mg2+、Na+、K+等离子结合到树脂上，而H+进入水中，于是就除去了水中的金属阳离子杂质。水通过阴离子交换树脂时，交换基团中的OH–具有可交换性，将HCO3–、Cl–、SO42–等离子除去，而交换出来的OH–与H+发生中和反应，这样就得到了高纯水。 交换反应可简单表示为： 2R–SO3H + Ca(HCO3)2→ (R–SO3)2Ca + 2H2CO3 R–SO3H + NaCl → R–SO3Na + HCl R–N(CH)3OH + NaHCO3→ R–N(CH)3HCO3 + NaOH R–N(CH)3OH + H2CO3→ R–N(CH)3HCO3 + H2O HCl + NaOH → H2O + NaCl 本实验用自来水通过混合阳、阴离子交换树脂来制备纯水。 [实验用品] 仪器：离子交换柱(也可用碱式滴定管代替)。 材料：玻璃纤维(棉花)、乳胶管、螺旋夹、pH试纸。 固体药品：717强碱性阴离子交换树脂、732强酸性阳离子交换树脂。 液体药品：NaOH(2mol·L-1)、HCl(2mol·L-1)、AgNO3(0.1mol·L-1)、NH3–NH4Cl缓冲溶液(pH=10)、铬黑T指示剂。 三、实验步骤 1．树脂的预处理 将717(201×7)强碱性阴离子交换树脂用NaOH(2mol·L-1)浸泡24小时，使其充分转为OH-型（由教师处理）。取OH-型阴离子交换树脂10mL，放入烧杯中，待树脂沉降后倾去碱液。加20mL 蒸馏水搅拌、洗涤、待树脂沉降后，倾去上层溶液，将水尽量倒净，重复洗涤至接近中性(用pH 试纸检验，pH=7～8)。 将732(001×7)强酸性阳离子交换树脂用HCl(2mol·L-1)浸泡24小时，使其充分转为H+型（由教师处理）。取H+型阳离子交换树脂5mL,于烧杯中,待树脂沉降后倾去上层酸液，用蒸馏水洗涤树脂，每次大约20mL，洗至接近中性(用pH试纸检验pH=5～6)。 最后，把已处理好的阳、阴离子交换树脂混合均匀。 2．装柱
软化水工作原理
一、软化水设备的定义 软化水设备，顾名思义即降低水硬度的设备，主要除祛水中的钙、镁离子，软化水设备在软化水的过程中，不能降低水中的总含盐量。 软化水设备 二、软化水设备的工作原理 由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示，故一般采用阳离子交换树脂(软水器)，将水中的Ca2+、Mg2+（形成水垢的主要成份）置换出来，随着树脂内Ca2+、Mg2 +的增加，树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低。 当树脂吸收一定量的钙镁离子之后，就必须进行再生，再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子在置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换功能。 由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示钠离子交换软化处理的原理是将原水通过钠型阳离子交换树脂，使水中的硬度成分Ca 2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换，从而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到软化。如以RNa代表钠型树脂，其交换过程如下： 2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+ 2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+ 即水通过钠离子交换器后，水中的Ca+、Mg+被置换成Na+。 一般控制阀的运行流程为：运行、反洗、吸盐、慢洗、盐箱补水、正洗。三、软化水设备工作流程及工作要求 1）软化水设备工作流程 工作(有时叫做产水，下同)、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快冲洗五个过程。不同软化水设备的所有工序非常接近，只是由于实际工艺的不同或控制的需要，可能会有一些附加的流程。任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来的(其中，全自动软化水设备会增加盐水重注过程)。
8生物制药工艺学习题集 离子交换法
第八章离子交换法 一、填空题 1、离子交换剂由、和组成。平衡离子带 为阳离子交换树脂，平衡离子带称阴离子交换树脂。 2、常见的离子交换剂有，，等。 3、离子交换树脂的基本要求有、、 、和。 4、影响离子交换选择性的因素主要有、、 、、等。 5、请写出下列离子交换剂的名称和类型：CM-C的名称是，属于交换纤维素; DEAE-C的名称是，属于交换纤维素;。 6、色谱聚焦（chromatofocusing）是一种高分辨的新型的蛋白质纯化技术。它是根据，结合，能分离几百毫克蛋白质样品，洗脱峰被聚焦效应浓缩，分辨率很高，操作简单。 7、写出下列离子交换剂类型：732 ，724 ，717 ，CM-C ,DEAE-C ，PBE94 。 8、在采用多缓冲阴离子交换剂作固定相的离子交换聚焦色谱过程中，当柱中某位点之pH 值下降到蛋白质组分值以下时，它因带电荷而，如果柱中有两种蛋白组分，pI值较者会超过另一组分，移动至柱下部pH较的位点进行。 9、影响离子交换选择性的因素有、、、 、。 二、选择题 1、用钠型阳离子交换树脂处理氨基酸时，吸附量很低，这是因为（） A.偶极排斥 B.离子竞争 C.解离低 D.其它 2、在酸性条件下用下列哪种树脂吸附氨基酸有较大的交换容量（） A.羟型阴 B.氯型阴 C.氢型阳 D.钠型阳 3、在尼柯尔斯基方程式中，K值为离子交换常数，K＞1说明树脂对交换离子吸引力（） A.小于平衡离子 B.大于平衡离子 C.等于平衡离子 D.其它
三、名词解释 1、蛇笼树脂： 2、尼柯尔斯基方程式： 3、偶极离子排斥作用： 四、问答题 1、简述离子交换纤维素的特点有哪些？ 2、请以CM-C 为例说明离子交换纤维素分离纯化蛋白质时的洗脱方法有哪些？并说出各种方法的洗脱原理。 3、请以DEAE-C 为例说明离子交换纤维素分离纯化蛋白质时的洗脱方法有哪些？并说出各种方法的洗脱原理。 4、由下图，利用给出的两种离子交换剂（E 1，E 2）分离3种蛋白质（P 1、P 2、P 3），用箭头流 程图表示(并指出E 1，E 2的类型)。 5、下图为离子交换法应用实例，请填写生产工艺流程中的空格（可选因素：阴离子交换树脂，阳离子交换树脂， 0.05mol/L 氨水，0.1mol/L 氨水，2mol/L 氨水）。简述从“滤液”开始，以后步骤的分离原理？
软水机的工作原理
软水机的工作原理 软水机是应用离子交换技术，通过树脂上的功能离子与水中的钙、镁离子进行交换，从而吸附水中多余的钙、镁离子，达到去除水垢（碳酸钙或碳酸镁）的目的。 软水机中装有软化剂树脂，这种人造的离子交换树脂上有软性矿物质钠，可以与溶解在水中的钙、镁等硬性矿物质发生离子交换反应，而钠不会以水垢的形式堆积在物体表面上，所以对与它接触的物体危害很小。树脂是一种多孔的、不可溶性交换材料。在现代的软水机中装有千百万颗微细的塑料球（珠），所有小球都含有许多吸收正离子的负电荷交换位置。当树脂处在新生状态时，这些电荷交换位置被带正电荷的钠离子占据。树脂优先结合带较强电荷的阳离子，钙和镁离子的电荷比钠离子强，当含有钙、镁离子的水经过树脂贮槽时，钙、镁离子与树脂小珠接触，从交换位置上取代钠离子。经过离子交换后，钙、镁离子就被吸附在软水机内的树脂上，流出的水就变软了。最后，所有树脂都吸附满钙、镁离子后，就不能再进行工作了，而需要再生处理。 软水机树脂的再生是用氯化钠和水的稀溶液进行的。在再生过程中，首先停止软水机的工作水流，从盐水槽引出的盐水与另外的稀释水流混合，稀盐水溶液流经树脂，与附有钙、镁离子的树脂接触。尽管钙和镁离子带有的电比钠离子强，但浓盐溶液含有千百万个较弱电荷的钠离子，有取代数目较少的钙和镁离子的能力。这样，当钙、
镁离子被取代交换后，树脂就再生了，便为下一次软化工作做好了准备。如此循环往复。 美国怡口为世界软水机的发明者，一直领导着民用软水行业的发展，怡口以先进的技术，人性化的设计，千分之三的故障率嬴得了世界的好评，世界上每销售三台软水机，就有一台出自怡口。 下面以怡口软水机工作原理为例来说： 当软水器向您供应软水时，称之为“工作状态”。此时，硬水通过房屋的主水管流进软水器中。在软水器的树脂罐中，由成百上千的细小的树脂颗粒组成了树脂床。当硬水流经树脂床时，每个树脂颗粒都会吸引并留住硬度离子。这个过程被称为离子交换，非常类似于磁铁吸引铁屑的过程。不含有硬度离子的水（软化水）从软水器流出并进入房屋的软水管。 经过一段时间后，树脂床上会布满硬度离子，因而需要进行清洗，这个清洗的过程就被称为再生或再充。通常再生过程由电子定时器控制，于2:00AM开始。包括五个工序或周期，它们是： [1] 注水[4] 反洗 [2] 吸盐[5] 快速清洗 [3] 盐洗 注意事项：
初三化学水的净化教案设计
教学开放日教案 授课内容：课题2 水的净化授课班级： 9 0 5 授课人：黄咏冬 授课时间： 2012 10 18 学校：六点初中
课题2 水的净化 教学目标 1、知道沉淀、吸附、过滤、蒸馏等常用的净化水的方法，能述说自来水的净化过程。初步学会过滤的操作。 2、懂得纯净水和自来水的区别，学会用肥皂水鉴别硬水与软水，知道硬水的危害及硬水软化的方法。 3、通过对水净化方法的学习，体会化学知识在生活生产中的广泛运用，培养学生对化学知识的学习兴趣。 4、通过过滤操作的训练，提高学生动手、观察、协作等能力。 5、通过学习，使学生明白要从卫生、健康的角度，正确选择饮用水，感受化学对改善个人生活促进社会发展的积极作用，激发学生努力学习建设家乡的美好愿望。 教学重点 1、水净化的方法。 2、过滤的操作方法。 3、硬水和软水的区别以及硬水软化的方法。 教学难点 1、自来水的净化过程。 2、过滤的操作方法。 3、硬水的软化方法。 教学方法讲授法、谈话法、实验法、启发式教学法、多媒体教学法等。 仪器药品明矾、滤纸、铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、玻璃棒、投影仪。学生准备 1、分小组合作预习过滤操作。 2、分小组调查本地饮用水使用的情况。 教师活动： 一、导课 1、陈述：洪灾过后，有些灾区自来水还没来得及恢复供应，面对污浊的河水，这些水可否饮用？为什么？ 2、提问：你有什么简单的办法能使浑浊的水变得清澈吗？ 3、肯定学生的回答，进一步问，这样得到的水就纯净了吗？ 4、陈述：由于种种原因，自然界的水里混有多种杂质、细菌和病毒，仅用静置、沉淀的方法，还不能将全部杂质去除，我们要选择卫生、健康、安全的饮用水，今天我们一起来学习怎样更好地将水净化。 二、水的净化 1、引导观察：同学们，请注意观察，在你们带来的那杯污浊的水，经过一段时间的静置，你们看到了什么变化？ 2、怎样还可以变得更澄清呢？
高三化学 水的净化六个步骤-污水处理的一般流程
污水处理的一般流程 (1)生物化学方法通常使用含有大量需氧微生物的活性污泥，在强力通入空气的条件下，微生物以水中的有机废物为养料生长繁殖，将有机物分解为二氧化碳、水等无机物，从而达到净化污水的目的。 (2)中和法酸性废水常用熟石灰中和，碱性废水常用H2SO4或CO2中和。 (3)③沉淀法 Hg2＋、Pb2＋、Cu2＋等重金属离子可用Na2S除去，反应的离子方程式为Hg2＋＋S2－===HgS↓，Pb2＋＋S2－===PbS↓，Cu2＋＋S2－===CuS↓。 注意： ①一般不采用离子交换法，因为离子交换法价格昂贵。 ②过滤用到的玻璃仪器出烧杯外，还有漏斗、玻璃棒 ③分离Hg是需在通风橱中进行，原因是Hg有挥发性，且有毒 ④回收纯净的金属铜时应增加冷凝回流装置以防止污染。 3.水质检测的项目：BOD、有机物、N、P、重金属、pH值、悬浮物、溶解性固体、总碱度 富营养化的检测项目：水样的总铅、总铜、总铁、阴离子表面活性剂、氨氮值 水的净化： (1)基本流程：天然水+混凝剂过滤→清洁水+消毒剂→饮用水天然水中溶解的主要气体是O2、CO2、H2S。
(2)除去水中的固体杂质和悬浮物：常用混凝剂为铝盐(如硫酸铝、明矾、碱式氯化铝等)、三价铁盐等。原理为：Al3＋＋3H2O=Al(OH)3(胶体)＋3H＋，Fe3＋＋3H2O=Fe(OH)3(胶体)＋3H＋，生成的胶体能吸附水中的悬浮杂质而沉降，达到净水的效果。 (3)消毒：常用的消毒剂为氯气、漂白粉精、臭氧、二氧化氯等。对自来水进行暴晒是为了除去水中少量的次氯酸。水处理剂能杀菌消毒是因为它具有强氧化性。过氧化钠不能用于自来水的杀菌消毒。O3消毒的反应产物无毒无害。 (4)消除水中的异味：活性炭颗粒的比表面积大，吸附能力强，让水通过由细小的活性炭颗粒组成的滤床能够除去水中的异味。活性炭在水的净化过程中只发生物理变化。通入CO2可以除去水中的Ca离子和调节溶液的pH
混床离子交换器的优点和工作原理
混床离子交换器就是阳、阴两种离子交换树脂，互相充分地混合在一个离子交换器内，同时进行阳、阴离子交换的设备。简称混床。所谓混床，就是把一定比例的阳、阴离子交换树脂混合装填于同一交换装置中，对流体中的离子进行交换、脱除。由于阳树脂的比重比阴树脂大，所以在混床内阴树脂在上阳树脂在下。一般阳、阴树脂装填的比例为1：2，也有装 填比例为1：1.5的，可按不同树脂酌情考虑选择。混床也分为体内同步再生式混床和体外再生式混床。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。 一、混床离子交换器的优点 (1)出水水质优良，出水pH值接近中性。 (2)出水水质稳定，短时间运行条件变化(如进水水质或组分、运行流速等)对混床出水水质影响不大。 (3)间断运行对出水水质的影响小，恢复到停运前水质所需的时间比较短。 混床设备比较好用一点的还是有机玻璃柱的那种，因为分层的时候比较容易看得清楚。 操作起来，再生效果好。以前我用的那种A3钢的，有个视孔，操作起来真的好麻烦，分层都看不到。 二、混床离子交换器的工作原理 混床床离子交换法，就是把阴、阳离子交换树脂放置在同一个交换器中，在运行前将它们均匀混合，所以可看着是由无数阴、阳交换树脂交错排列的多级式复床，水中所含盐类的阴、阳离子通过该项交换器，则被树脂交换，而得到高度纯水。在混合床中，由于阴、阳树脂是相互混匀的，所以其阴、阳离子交换反应几乎同时进行，或者说，水的阳离子交换和阴离子交换是多次交错进行的，经H型交换所产生的H+和经过OH型交换所产生的OH-都不能积累起来，基本上消除反离子的影响，交换进行得比较彻底。由于进入混合床的初级纯水质较好，交换器的负载较轻，树脂的交换能力很长时间才被子耗竭。本混合床采用体内再生法，再生时首先利用两种树脂的比重不同，用反洗使用权阴、阳离子交换树脂完全分离，阳树脂沉积在下，阴树脂浮在上面，然后阳树脂用盐酸(或硫酸)再生，阴树脂用烧碱再生。 三、混床离子交换器的结构 1、再生装置：阴离子交换树脂再生碱液在高于阴离子交换树脂面300毫米处母管进液(Φ400、500、600采用单母管进液，Φ800、2500采用双母管进液)，管上小孔布液，管外采用塑料窗纱60目尼龙网布包覆。阳离子交换树脂再生酸性由底部排水装置的多孔板上排水帽进入。 2、中排装置：中排装置设置在阴、阳树脂的分界面上，用于再生排泄酸、碱还原液和冲洗型，型式分为双母管或支母管式，管子小孔外包覆塑料窗纱及60目尼龙网各一层。 3、排水装置：采用多孔板上装设PB2-500型叠片式排水帽,或宝塔式ABS型排水帽,多孔板材质按设备规格不同而异。(Φ400、500、600型采用硬聚氯乙烯多孔，Φ800、2500型采用钢衬胶多孔板)。
钠离子交换器工作原理说明
钠离子交换器工作原理说明 一般而言，化学除盐过程就是原水通过H+型阳离子交换器(也称阳床)和OH-型阴离子交换器(也称阴床)，经过离子交换反应，将水中的阴、阳离子去除，从而制得高纯水。当原水经阳床发生交换反应之后，出水呈酸性，即水中的阳离子几乎都等当量的转变成氢离子，此时H++HC03-?C02?+H2O，所以在阳床之后端要设置除二氧化碳器。 钠离子交换器工作原理 水的硬度主要有其中的阳离子:钙(Ca2+)、镁(Mg2+)离子构成。当含有硬度的原水通过交换器的树脂层时，水中的钙、镁离子被树脂吸附，同时释放出钠离子。这样从交换器内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水，当吸附钙、镁离子的树脂达到一定程度后，出水硬度增大，此时软水器按照预定的程序自动进行失效树脂的再生工作，利用较高浓度的氯化钠溶液通过树脂，使失效的树脂重新恢复至钠型树脂。
钠离子交换器产品结构 沈阳软化水装置主要有三部分组成: 1、自动控制装置:根据用户需要，可配置时间控制、流量控制两种控制方式的全自动控制器，并可选配润新、富莱克等控制阀，也可选用液动、气动、电动多阀控制系统。 2、罐体部分:根据用户要求，交换罐、盐罐可采用玻璃钢、碳钢衬胶、不锈钢等材质。 3、配件部分:包括布水装置、吸盐装置、管路配件等。 天然水中含有的钙(Ca2+)、镁(Mg2+)离子在加热蒸发浓缩过程中生成危害锅炉安全运行的水垢，这种天然水叫硬水。当这种硬水通过离子交换剂(NaS)时，与吸附在交换剂上的Na+离子发生交换反应，被置换于水中，转化成钠的盐类。由于钠的盐类溶解度大，且在温度升高时溶解度进一步增加，所以不会生成水垢。这个过程称为软化。但水中的钙、镁离子置换到交换剂上，使钠型交换剂(NaR)变成钙型(CaR)，因而失去了与钙、镁离子再进行交换反应的能力，这一现象称之为钠离子交换失效。将失效的交换剂用食盐(NaCl)溶液使之还原成钠型交换剂，以便继续生产软水，这种现象称之为再生。钠离子交换器通过软化——失效——再生还原——软化的循环过程，使原水得到软化，供给锅炉合格的软化水。
初三化学《水的净化》教学设计
《水的净化》教学设计 【设计理念】 从学生生活经验入手，通过分析讨论、实验探究、调查报告等方法，在解决生活问题的过程中，不断激发学生学习兴趣，从而掌握净化水的几种方法。利用自来水净化过程中几种方法展开教学，引导学生开展探究式学习,逐一探究净化水的原理。对于过滤操作的训练及其方法掌握，采取学生课前预习，课堂实际操作，学生互评交流，教师总评的教学方法。硬水和软水知识较为抽象，可联系生产生活中的实例，对其区别、危害形成感性认识；再通过实验学会用肥皂水对硬水和软水加以鉴别。通过生活中烧水时会出现水垢的现象，体会硬水软化的方法。课文安排的演示实验3-4（蒸馏水的制作），可与其它实验同时进行，以节约时间。总之，在整个教学过程中，要充分放手，发挥学生的主体作用，让学生在做中学，促进知识的建构与形成。 【教材分析】 本课题围绕水的净化问题,将吸附、沉淀、过滤和蒸馏等净化水的方法有序地串起来,前半部分介绍含不溶性杂质水的净化方法,后半部分以硬水软化为例介绍含溶解性杂质水的净化方法。其中过滤和蒸馏是初中化学中重要的实验操作技能,也是本课题中要重点学习的内容。 【教学目标分析】 一、知识与能力目标： 1．知道沉淀、吸附、过滤、蒸馏等常用的净化水的方法，能说出自来水的净化过程。 2．学会用肥皂水鉴别硬水与软水，知道硬水的危害及硬水软化的方法。 3．通过过滤操作的训练，提高动手、观察、协作等能力。 4. 初步学会过滤的操作。 二、过程与方法：通过小组内各成员的分工合作,运用观察、实验、讨论等方法了解水净化的几种方法;创造条件,增加学生动手练习的机会。 三、情感目标：通过学习，明白要从卫生、健康的角度，正确选择饮用水，感受化学对改善个人生活、促进社会发展的积极作用，激发努力学习建设家乡的美好愿望。 【重点、难点分析】 重点： 1．水净化的方法。 2．过滤的操作方法。 3．硬水和软水的区别以及硬水软化的方法。 难点 1．自来水的净化过程。 2．过滤的操作方法。 3．硬水的软化方法。 【教学准备】：明矾、浑浊天然水、海水、自来水、肥皂水、活性炭、红墨水、
软化水设备的工作原理介绍.doc
软化水设备的作业原理 全主动钠离子沟通器选用离子沟通原理，去除水中的钙、镁等结 垢离子。当含有硬度离子的原水经过沟通器内树脂层时，水中的钙、 镁离子便与树脂吸附的钠离子发生置换，树脂吸附了钙、镁离子而 钠离子进入水中，这样从沟通器内流出的水便是去掉了硬度的软化 水。 因为水的硬度首要由钙、镁构成及表明，故一般选用阳离子沟通 树脂( 软水器) ，将水中的Ca2+离子交流图、Mg2+(构成水垢的首要成份) 置换出来，跟着树脂内Ca2+、Mg2+的添加，树脂去除Ca2+、Mg2+ 的效能逐步下降。 当树脂吸收必定量的钙镁离子之后，就有必要进行再生，再生进程便是用盐箱中的食盐水冲刷树脂层，把树脂上的硬度离子在置换出 来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化沟通功用。 因为水的硬度首要由钙、镁构成及表明因为水的硬度首要由钙、 镁构成及表明钠离子交流软化处理的原理是将原水经过钠型阳离子 交换树脂，使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换，从而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到软化。如以RNa代表钠型树脂，其交流进程如下：软化水设备单阀单罐 2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+
2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+ 即水通过钠离子交换器后，水中的Ca+、Mg+被置换成Na+。 一般操控阀的作业流程为：作业、反洗、吸盐、慢洗、盐箱补水、正洗。 作业流程及要求 1) 工作流程 工作(有时叫做产水，下同) 、反洗、吸盐( 再生) 、慢冲洗( 置换) 、快冲刷五个进程。不同软化水设备的一切工序十分接近，仅仅因为 实践工艺的不同或操控的需求，或许会有一些附加的流程。任何故钠 离子交流为根底的软化水设备都是在这五个流程的根底上开展来的 ( 其中，全自动软化水设备会增加盐水重注过程) 。 软化水设备作业流程示意图反洗：作业一段时刻后的设备，会在树脂上部阻拦许多由原水带来的污物，把这些污物除掉后，离子交 换树脂才干完全曝露出来，再生的作用才干得到保证。反洗进程便是 水从树脂的底部洗入，从顶部流出，这样能够把顶部阻拦下来的污物 冲走。这个进程一般需求 5-15 分钟左右。 吸盐( 再生) ：即将盐水注入树脂罐体的过程，传统设备是采用盐 泵将盐水注入，全主动的设备是选用专用的内置喷射器将盐水吸入 ( 只要进水有一定的压力即可) 。在实际工作过程中，盐水以较慢的
水的净化 —— 离子交换法制备纯水 ( 3 学时)
水的净化——离子交换法制备纯水（3学时） 一、实验目的 1．了解蒸馏法和离子交换法制备纯水的基本原理和操作方法。 2．学习离子交换树脂的使用方法。 3．学习蒸馏装置的组装方法。 二、实验原理 离子交换法制备纯水是利用离子交换树脂活性基团上具有离子交换能力的H+和OH－与水中阳、阴离子杂质进行交换，将水中阳、阴离子杂质截留在树脂上，进入水中的H+和OH－重新结合成水而达到纯化水的目的。凡能与阳离子起交换作用的树脂称为阳离子交换树脂，与阴离子起交换作用的树脂称为阴离子交换树脂。 三、实验用品 仪器：250ml锥形瓶3只、烧杯、铁架台、离子交换柱（3支，50ml）、铁架台、试管 药品：铬黑T指示剂、AgNO3（0.1mol·L-1）、HNO3（2mol·L-1）、NH3-NH4Cl缓冲液、BaCl2（0.1mol·L-1）、717#强碱性阴离子交换树脂、732#强酸性阳离子交换树脂 材料：pH试纸、脱脂棉（或玻璃纤维）、乳胶管、螺旋夹 四、实验内容 1、装柱 用两只10mL小烧杯，分别量取再生过的阳离子交换树脂7mL（湿）或阴离子交换树脂约10mL（湿），按照装柱操作要求进行装柱。第1支柱加入1/2柱容积的阳离子交换树脂，在第2支柱加入2/3柱容积的阴离子交换树脂，在第3支柱加入2/3柱容积的阴阳离子混合树脂。装置完毕，按将三个柱进行串联，在串联时同样适用纯水并注意尽量排除连接管内的气泡，以免液柱阻力过大而交换不能畅通，各柱树脂层顶上也塞入少量脱脂棉，即得离子交换净水装置。
2、离子交换与水质检验 依次使原料水流经阳离子交换柱、阴离子交换柱、混合离子交换柱。并依次接收原料水、阳离子交换柱流出水、阴离子交换柱流出水、混合离子交换柱流出水样，进行以下项目检验。（1）用电导率仪测定个样品的电导率。 （2）取各样品水2滴分别放入点滴板的圆穴内，检测钙离子、镁离子、硫酸根离子和氯离子。 结果填表格。 3、再生 按基本操作中所述的方法再生阴离子、阳离子交换树脂。 五、思考题 1．用离子交换法制备纯水的基本原理是什么?本实验操作中要注意哪些? 2、如何筛分混合的阴、阳离子交换树脂 3、电导率仪测定水纯度的根据是什么？ 六、参考文献 北京师范大学无机化学教研室等编，<<无机化学实验>>,2001年，高等教育出版社 （郝桂霞）
软化水设备的工作原理
软化水设备的工作原理 由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示，故一般采用阳离子交换树脂(软水器)，将水中的Ca2+、Mg2+（形成水垢的主要成份）置换出来，随着树脂内Ca2+、Mg2+的增加，树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低。当树脂吸收一定量的钙镁离子之后，就必须进行再生，再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子在置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换功能。由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示钠离子交换软化处理的原理是将原水通过钠型阳离子交换树脂，使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换，从而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到软化。如以RNa代表钠型树脂，其交换过程如下：2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+ 2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+ 即水通过钠离子交换器后，水中的Ca+、Mg+被置换成Na+。一般控制阀的运行流程为：运行、反洗、吸盐、慢洗、盐箱补水、正洗。 软化水设备工作流程及工作要求 1）软化水设备工作流程 工作(有时叫做产水，下同)、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快冲洗五个过程。不同软化水设备的所有工序非常接近，只是由于实际工艺的不同或控制的需要，可能会有一些附加的流程。任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来的(其中，全自动软化水设备会增加盐水重注过程)。软化水设备工作流程示意图 反洗：工作一段时间后的设备，会在树脂上部拦截很多由原水带来的污物，把这些污物除去后，离子交换树脂才能完全曝露出来，再生的效果才能得到保证。反洗过程就是水从树脂的底部洗入，从顶部流出，这样可以把顶部拦截下来的污物冲走。这个过程一般需要5-15分钟左右。吸盐(再生)：即将盐水注入树脂罐体的过程，传统设备是采用盐泵将盐水注入，全自动的设备是采用专用的内置喷射器将盐水吸入(只要进水有一定的压力即可)。在实际工作过程中，盐水以较慢的速度流过树脂的再生效果比单纯用盐水浸泡树脂的效果好，所以软化水设备都是采用盐水慢速流过树脂的方法再生，这个过程一般需要30分钟左右，实际时间受用盐量的影响。慢冲洗(置换)：在用盐水流过树脂以后，用原水以同样的流速慢慢将树脂中的盐全部冲洗干净的过程叫慢冲洗，由于这个冲洗过程中仍有大量的功能基团上的钙镁离子被钠离子交换，根据实际经验，这个过程中是再生的主要过程，所以很多人将这个过程称作置换。这个过程一般与吸盐的时间相同，即30分钟左右。快冲洗：为了将残留的盐彻底冲洗干净，要采用与实际工作接近的流速，用原水对树脂进行冲洗，这个过程的最后出水应为达标的软水。一般情况下，快冲洗过程为5-15分钟。 2）软化水设备技术指标及工作要求： 入口水压：0.18-0.6Mpa 工作温度：1-55℃源水硬度：<8mmol/L 操作方式：自动/手动出水硬度：≤0.03mmol/L 再生剂：NaCL 再生方式：顺流/逆流交换剂：001*7强酸性离子交换树脂控制方式：时间/流量工作电源：220V/50Hz
8生物制药工艺学习题集-离子交换法
8生物制药工艺学习题集-离子交换法
第八章离子交换法 一、填空题 1、离子交换剂由、和组成。平衡离子带 为阳离子交换树脂，平衡离子带称阴离子交换树脂。 2、常见的离子交换剂有，，等。 3、离子交换树脂的基本要求 有、 、 、 和。 4、影响离子交换选择性的因素主要有、、 、、等。 5、请写出下列离子交换剂的名称和类型：CM-C 的名称是，属于交换纤维素; DEAE-C的名称是，属于
交换纤维素;。 6、色谱聚焦（chromatofocusing）是一种高分辨 的新型的蛋白质纯化技术。它是根 据，结合，能 分离几百毫克蛋白质样品，洗脱峰被聚焦效应浓 缩，分辨率很高，操作简单。 7、写出下列离子交换剂类型： 732 ， 724 ， 717 ， CM-C ,DEAE-C ，PBE94 。 8、在采用多缓冲阴离子交换剂作固定相的离子 交换聚焦色谱过程中，当柱中某位点之pH值下 降到蛋白质组分值以下时，它因带 电荷而，如果柱中有两种蛋白组分， pI值较者会超过另一组分，移动至柱下 部pH较的位点进行。 9、影响离子交换选择性的因素 有、、 、 、。
二、选择题 1、用钠型阳离子交换树脂处理氨基酸时，吸附量很低，这是因为（）A.偶极排斥B.离子竞争C.解离低D.其它 2、在酸性条件下用下列哪种树脂吸附氨基酸有较大的交换容量（） A.羟型阴 B.氯型阴 C.氢型阳 D.钠型阳 3、在尼柯尔斯基方程式中，K值为离子交换常
A.小于平衡离子 B.大于平衡离子 C.等于平衡离子 D.其它 三、名词解释 1、蛇笼树脂： 2、尼柯尔斯基方程式： 3、偶极离子排斥作用： 四、问答题 1、简述离子交换纤维素的特点有哪些？ 2、请以CM-C为例说明离子交换纤维素分离纯化蛋白质时的洗脱方法有哪些？并说出各种方法的洗脱原理。