第四章离子交换法

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第四章蛋白质化学第六节蛋白质及氨基酸分离纯化与测定

第六节蛋白质的分离纯化与测定
一、一般原则及基本步骤
材料的预处理及细胞破碎蛋白质的抽提
蛋白质的粗分级
等电点沉淀法盐析法有机溶剂沉淀法
蛋白质的细分级
凝胶层析法离子交换层析法亲和层析
1
二、蛋白质的分离纯化方法
◇（一）根据分子大小不同的纯化方法 ◇（二）利用溶解度差别的纯化方法 ◇（三）根据电荷不同的纯化方法 ◇（四）利用选择性吸附的纯化方法 ◇（五）利用配体的特异性亲和力的纯化方法
磷酸基
SE-纤维素（强弱酸型）
磺乙基
SP-纤维素（强弱酸型）
磺丙基
常用的阴离子交换剂
离子交换剂
可电离基团
可电离基团结构
AE-纤维素（弱减型）
氨基乙基
PAB-纤维素（弱减型）对氨基苯甲酸
DEAE-纤维素（中弱减型）
DEAE -Sephadex （中弱减型）
二乙基氨基乙基二乙基氨基乙基
DEAE -纤维素（强减型）二乙基氨基乙基
（3）有分级分离现象（4）要求对有机溶剂低温预冷。
16
4.温度对蛋白质溶解度的影响
• 在一定温度范围内，约0-40℃之间，大部分球状蛋白质的溶解度随温度升高而增加，但也有例外，例如人的血红蛋白从0到25℃，溶解度随温度上升而降低。
• 在40-50℃以上开始变性，一般在中性pH介质中即失去溶解力。
⑴蛋白质周围的水化层（hydration shell)，保护了蛋白质粒子，避免了相互碰撞，使蛋白质形成稳定的胶体溶液。
⑵蛋白质两性电解质，分子间静电排斥作用。（存在双电层）蛋白质粒子在水溶液中是带电的，带电的原因主要是吸附溶液中的离子或自身基团的电离。蛋白质表面的电荷与溶液中反离子的电荷构成双电层。

水处理技术 4第四章离子交换除盐

离子交换法是一种借助于离子交换剂上的离子和水中的离子进行交换反应而除去水中有害离子的方法。在工业用水中占有极其重要的位置，用以制取软水或纯水。
4.1 离子交换树脂
某些物质遇到溶液时，可以将其本身所具有的离子和溶液中同符号离子发生相互交换，这种现象称为离子交换，具有离子交换性能的这种物质称为离子交换剂。
• 新树脂常含有未参加反应的有机物和铁、铅、铜等无机杂质，使用前必须进行处理，以除去这些杂质，
• 离子交换树脂在运行过程中，可能受到进水中氧化剂如游离氯的氧化而变质，这种变质是无法恢复的。也可受到外来杂质的污染而改变其性能，影响出水水质和周期制水量。但可以采取适当措施，清除污染物，使树脂性能复原或有所改进。阳树脂的污染和复苏，阳树脂会受到进水中的悬浮物、铁、铝、油、CaSO4等物质的污染。运行中可针对污染物的种类采取不同的处理方法。
当增加离子交换剂层高度时，树脂交换能力的平均利用率会提高。热力发电厂水处理用的离子交换剂层的高度，一般最低不低于 1.0m，有的高达3.5m。但不能太高，否则水通过交换剂时压降太大，给运行带来困难。
RH树脂与水中Ca2+、Mg2+、Na+交换时出水水质
4.3 水的离子交换处理
一、离子交换除盐系统
2.氢氧根离子交换反应交换反应式为：
SO4
SO4
2ROH
H
Cl 2 2CO
3
R
Cl 2 2 ( HCO3)
2
2H 2O
SiO3
( HSiO3) 2
再生反应式为：
SO4
R
Cl 2 2 ( HCO3) 2
2NaOH
2ROH
SO4
Na
Cl 2 2CO

化学反应原理第四章电化学基础-微专题--《离子交换膜在电化学中的运用》

微专题——离子交换膜在电化学中的运用【学习目标】1、学会选择离子交换膜的一般方法，了解离子交换膜的作用。

2、能运用离子交换膜的解题模型，分析其在电化学中的运用。

【感悟高考】1.(2023年全国I卷27(4))H3PO2（次磷酸）具有较强还原性，可以通过电解的方法制备。

工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：（1）阳极的电极反应式______________________（2）分析产品室可得到H3PO2的原因：（3）早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是有杂质。

该杂质产生的原因是。

分析离子交换膜一、离子交换膜的类型：二、离子交换膜的作用：【回归教材】思考：在下列两个装置中，要选择何种离子交换膜？(画出膜)制备物质（氯碱工业）除杂提纯（海水淡化）【解题建模】“离子交换膜”电解池一、分清隔膜类型二、判断离子迁移方向三、分析隔膜作用应用一用于物质的分离和提纯例1：（改编）通过电解法分离NaHSO 3与Na 2SO 3混合物,其装置如下图。

下列说法不正确的是( ) A ．阳极的电极反应式为2H 2O -4e - == 4H + + O 2↑B ．阳极区c (H +)增大,H +由a 室经阳离子交换膜进入b 室C ．外电路每转移0.2 mol 电子，有0.2 mol Na +从c 室进入b 室 2SO 32- D ．c 室得到Na 2SO 3的原因是2HSO 3- + 2e - == H 2↑ +应用二用于物质的制备类型（一）判断离子的迁移方向例2：（1）(2023年全国Ⅲ卷节选)KIO 3可采用“电解法”制备，装置如图所示。

①写出电解时阴极的电极反应式________________________________。

②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为________，其迁移方向是________。

高效液相色谱法教学【全】精选全文

P307~311
例: 流动相极性变化对组分k’的影响
②更换色谱柱（改变N）
措施： a.选择长柱子(N=L/H) b.填料颗粒尽量小 c.低流速(溶质传质阻力小，峰扩展小) d.低的溶剂粘度(提高柱效)
高效液相色谱法
High Performance Liquid
Chromatography （HPLC）
前言:
HPLC是70年代以后发展最快的一个分析化学分支，现已成为生化、医学、药物、化学化工、食品卫生、环保检测等领域最常用的分离分析手段。
我国：
开始仅为少数研究实验室拥有，现很多的生产、研究、质检部门都拥有。广泛应用于：质量控制、分析化验、制备分离。讲课目的：入门教材：《实用色谱法》（詹益兴编著）学习要求：记好笔记，
ⅰ大分子，扩散系数小 ⅱ小分子，扩散系数大
5. 影响分离的因素与提高柱效的途径
• 液体的扩散系数仅为气体的万分之一，在高效液
相色谱中,速率方程中的分子扩散项B/u较小，可忽略不计，即 H = A + C u
• 降低传质阻力是提高柱效主要途径。 •气相和液相Ｈ－ｕ区别
§１－４分离度 (Rs)
于世林编著)
第一章高效液相色谱法基本原理 §1－1 概述一、色谱法
混合物最有效的分离、分析方法。是一种分离技术。混合物分离过程：试样中各组分在固液两相间不断进行着的分配。一相固定不动，称为固定相。另一相是携带试样混合物流过固定相的液体，称为流动相。
液相色谱仪
高效液相色谱仪流程图
(1) 存在着浓度差，产生纵向扩散;
(2) 扩散导致色谱峰变宽，H↑(Ｎ↓)，分离变差; (3) B/u与流速有关：流速↓→ 滞留时间↑→ 扩散↑

第四章离子交换水处理

4.3 离子交换除盐水处理
弱碱阴树脂的再生：
再生特点：极易用碱再生，碱耗比低。
弱碱树脂特性：交换容量高于强碱树脂，抗有机污染能力强。设在强碱阴床前，可减轻强碱树脂的负荷，并保护其不受有机污染。
4.3 离子交换除盐水处理
4.3 离子交换除盐水处理
常见的化学除盐主系统及其选择采用阳、阴离子交换器组成主系统时，通常参照下面的原则： (1)第一个交换器应是H型交换器。 (2)弱酸性阳树脂；适用于处理碱度大或碳酸盐硬度大的水。 (3)弱碱性阴树脂；是用于处理强酸阴离子含量大的水。 (4)除硅必须采用强碱性阴树脂。 (5)水质要求高时应设混床。 (6)除碳器应置于强碱性阴树脂之前，以保证除硅效果。
4.2 软化脱碱水处理
H型弱酸离子交换过程（目前应用广的主要是丙烯
酸型）
4.2 软化脱碱水处理
•由于电离较弱，只能去除碳酸盐硬度
2 RCOOH Ca( HCO3 ) 2 ( RCOO) 2 Ca 2 H 2O 2CO2 2 RCOOH Mg ( HCO3 ) 2 ( RCOO) 2 Mg 2 H 2O 2CO2
4.4 离子交换装置及其运行三塔式移动床
4.4 离子交换装置及其运行
各种类型的交换器，各有其特点。从实践看，应用最普遍的仍属固定床，并且可制得纯度很高的水，连续床适用于软化处理，当供水量不大，对水质要求又不太高时，移动床是可行的。流动床应用很少。
4.5 混合床
混合床是将再生后的阳、阴离子交换树脂放在同一个交换器中并混合均匀。混床的设备结构示意见图4-42。混床的运行分反洗分层、再生、混合、正洗和交换五个步骤，其中反洗分层是运行操作的关键。
第四章
离子交换水处理

4 离子交换

x—平衡时,水相中B+的分率,其值为：y=[B+]/([A+]+[B+])。
二阶对一阶离子交换反应通式为：
2RA B2 R2 B 2 A
其离子交换选择系数为
K
B* A
[ R 2 B][ [RA]2[
A ]2 B2 ]
y (1 y)2
. (1 x)2 x
E C
0 0
.K
B A
式中
K
B* A
—表观选择性系数；
✓ 按设备的功能分为：阳离子交换器、阴离子交换器和混
合比离子交换器
✓ 固定床离子交换器间歇工作过程
1. 离子交换过程
在床层穿透以前，树脂分属于饱和区、交换区和未用区，真正工作的只有交换区内树脂交换区的厚度取决于所用的树脂、离子种类和浓度以及工作条件。
从交换带来讲，要经历两个阶段： 1）形成阶段； 2）下移阶段。
Na+
Na+
OH Na+
CO+lH--++OOH+H－Cl-+ +
ClOH
－
OH-Cl- Na+
交换前
交换达到平衡后
强酸性苯乙烯型阳离子交换树脂
大孔弱碱性苯乙烯型阴离子交换树脂
阳离子交换树脂的强弱顺序：
R—SO3H＞R—CH2SO3H＞R—PO3H2＞R—COOH＞R—OH 磺酸基次甲基磺酸基磷酸基羧酸基酚基
1.非中性盐的分解反应：
R(COOH)2+Ca(HCO3)2 → R(COO)2Ca+2H2CO3 R=NH2OH+NH4CL → R=NH2CL+ NH4OH
2.强酸或强碱的中和反应：

催化剂的制备方法

化学与化工学院
第一节沉淀法
三、沉淀操作的原理与技术（二）沉淀形成的影响因素 2、温度溶液的过饱和度于晶核的生成和长大有直接的关系，而溶液的过饱和度又与温度有关，一般说来，晶核的生长速度随温度的升高而出现极大值。晶核生长速度最快时的温度，比晶核长大时达到最大速度所需要的温度低得多。即在低温时有利于晶核的形成，而不利于晶核的长大，所以低温一般得到细小的颗粒。对于晶形沉淀，沉淀应在较热的溶液中进行，这样可使沉淀的溶解度略有增加，过饱和度相对降低，有利于晶体成长增大。同时，温度越高，吸附的杂志越少。对与非晶形沉淀，在较热的溶液中沉淀也可以使离子的水合程度较小，获得比较紧密凝聚的沉淀，防止胶体溶液的形成。
化学与化工学院
第一节沉淀法
三、沉淀操作的原理与技术（二）沉淀形成的影响因素 3、pH值由于沉淀用碱作为沉淀剂，因此沉淀物的生成在相当程度上必然要收溶液pH值的影响，若别是制备活性高的混合物催化剂更是如此，如下表所示。由于各组分的容度积不同，如果形成氢氧化物沉淀所需要的pH值不相近，则很难得到均匀的产物。
化学与化工学院
第一节沉淀法
三、沉淀操作的原理与技术
（三）沉淀的陈化和洗涤对大多数非晶形沉淀：在沉淀形成后不采取陈化操作，宜待沉淀析出后，加入较大量热水稀释之，以减少杂质在溶液中的浓度，同时使一部分吸附的杂质转入溶液中。加入热水后，一般不宜放臵，而应立即过滤，以防沉淀进一步凝聚，并避免表面吸附的杂质包裹在沉淀内部不易洗涤除去。若要制备若数结构的沉淀：可加入热水放臵熟化。洗涤：主要目的使除去沉淀中的杂质；在沉淀操作时，沉淀终点的控制非常重要，可防止杂质的混入；一方面要检验沉淀是否完全，另一方面要防止沉淀剂的过量，以免在沉淀中带入外来离子和其它杂质。

离子交换法原理

离子交换法原理
离子交换法是一种常用的分离纯化技术，主要用于分离溶液中的离子。

其原理基于离子交换树脂材料的特性。

离子交换树脂是一种高分子化合物，在其结构中含有可交换的离子。

当该树脂与溶液接触时，溶液中的离子会与树脂上的可交换离子发生交换，使溶液中的离子得以分离。

离子交换过程包括吸附和解吸两个阶段。

在吸附阶段，树脂上的可交换离子与溶液中的目标离子发生静电吸引，使目标离子被捕获并附着在树脂上。

而与之相对，树脂上的可交换离子则会被释放到溶液中。

在解吸阶段，树脂与溶液接触的外部条件会发生改变，如改变溶液pH值、温度或盐浓度等。

通过这些改变，树脂上的目标
离子会失去吸附力，从而被解吸回溶液中。

离子交换法的应用广泛，常见的应用包括水处理、制药、食品和化学工业等。

它可以用于去除溶液中的杂质离子，纯化目标离子，调节溶液pH值等。

总的来说，离子交换法利用离子交换树脂的特性，通过吸附和解吸过程实现溶液中离子的分离纯化，是一种有效的分离技术。

4.第四章离子交换的基本知识

规律：

强型树脂既可以和对应的强酸弱酸或强碱弱碱发生中和反应，也可以分解中性盐类
弱酸性阳树脂只能去除与HCO3-等弱酸根离子结合的阳离子弱碱性阴树脂只能和强酸发生中和反应

5.树脂的交换容量(Exchange Capacity)

表示树脂交换能力大小的指标。质量表示法单位：mmol/g( 1 I n) 体积表示法

3.均孔型强碱型阴树脂
四、离子交换树脂的型号和命名

凝胶型离子交换树脂的型号用三位阿拉伯数字表示，联接符号后第四位阿拉伯数字表示交联度值

001×7— (凝胶型)强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，
交联度为7%

201×7— (凝胶型)强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂，
交联度为7%
大孔型离子交换树脂的型号
h

③交换剂层高度： h ↑ , EG ↑
④离子交换器的构造：布水越均匀，EG ↑ ， D 越大，EG ↑ ⑤运行条件：流速↑， EG ↓，温度↑， EG ↑ ⑥再生程度 ⑦交换剂质量
1
树脂本身的性质：强酸阳树脂 800~1000mol/m3( n I n ) 强碱阴树脂 250~350mol/m3( 1 I n )
速度控制步骤
内扩散
膜扩散
2.影响离子交换速度的因素

(1)树脂的交联度
(2)树脂的颗粒大小
(3)水中离子浓度
(4)水温
(5)流速与搅拌速度 (6)水中离子的本性 (7)树脂的孔型
第四节动态离子交换过程
一、水中阳离子只含Ca 2+时和RNa交换剂的交换
图4-10 只含Ca2+的水通过Na交换剂时，出水

第四章离子交换法-文档资料

V后 V前 V前
100%
溶胀的原因
水扩散到树脂交联网孔发生溶胀；活性基团离解形成水合离子。影响因素树脂交联度：交联度越大，溶胀率越低。活性基团：离解程度越大，溶胀率越大；可交换离子：水合半径越大，溶胀率越高。
2019/8/7/16:10:03
12
树脂的化学性能
总交换容量：指单位树脂中所含功能团上可交换离子的总摩尔数。与交联度有关，交联度小，总交换容量就大。
B
A

DB DA
CB CB
CA CA
表示对两种离子选择性的分离效果。
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第四节离子交换动力学 4.1离子交换的历程
假设溶液中的B离子与树脂上的A离子进行交换，步骤如下： ①B离子通过树脂颗粒周围的扩散层到达树脂表面； ②达到树脂表面的B离子向树脂内部扩散； ③进入树脂颗粒中的B离子与树脂内部的A离子发生交换的
柱上离子交换分为运动树脂床和固定树脂床。
交换柱内离子交换过程：B A B A
柱上中层为交换层。
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漏穿容量（V V1 )C mol / L
废水中只有一种离子B+
V2
V 至漏穿时流过的料液体积；V1 树脂床的空隙体积；
进水（C0）
C V2 树脂床的体积；C 料液中金属离子浓度。
D CB /CB
Kc

C zB A

C
zA B
/(C
zB A

C
zA B
)
D

[Kc
(CA CA
)
zB
]

离子交换过程实际步骤

离子交换过程实际步骤
离子交换是一种用于去除水中离子的常见方法。

它是通过固定在树脂上的功能性基团与水中的离子发生反应，通过离子的吸附和交换来实现去除。

1.吸附阶段：
在离子交换过程中，需要将水通过其中一种载体（如树脂床）流过，树脂上固定的功能性基团与水中的离子进行反应，并将其吸附到树脂上。

这个阶段的重点是要确保水流过树脂床的时间足够长，以保证离子与树脂上的功能基团发生充分的接触。

通常会根据水中离子的浓度和床层的大小来确定流量和接触时间。

2.吸附平衡阶段：
当离子与树脂上的功能性基团接触一段时间后，会达到吸附平衡。

即树脂上的功能性基团与水中的离子之间的吸附和解吸速度达到平衡。

这个阶段的时间通常需要根据实际情况进行调整。

在达到平衡后，树脂床中的离子浓度将保持稳定，不再发生明显的变化。

3.再生阶段：
当树脂床中的功能性基团吸附满离子后，需要进行再生，将吸附在树脂上的离子去除，使其恢复到可再次使用的状态。

再生的方法通常包括水洗和溶液洗两种。

水洗通常是使用纯水冲洗树脂床，以去除表面吸附的离子。

溶液洗是使用一种含有特定离子的溶液来冲洗树脂床，通过离子交换来实现去除树脂上吸附的离子。

4.再生平衡阶段：
再生后，树脂床的功能性基团会重新与周围的溶液中的离子发生接触，并与其进行交换。

这个阶段的时间也需要根据实际情况进行调整。

在再生
平衡达到后，树脂床可以再次用于吸附水中的离子。

总之，离子交换过程的实际步骤包括吸附、吸附平衡、再生和再生平衡。

根据实际情况，可以调整各个阶段的时间和条件，以实现高效的离子
交换和去除水中的离子。

第四章离子交换法处理工业给水

2.交联剂：它是能在线性结构分子缩聚时起架桥作用，而交联剂使其分子中的基团键合成不溶的网状体结构的物质。常用的交联剂是二乙烯苯
CH=CH2
CH=CH2
3.交换（活性）基团：它是联结在单体上的具有活性离子交换（活性）基团（可交换离子）的基团。它可以由有离解能力的低分子 [如硫酸H2SO4、有机胺 N(CH3)3等] 通过化学反应引接到树脂内；也可由带有离解基团的单体（如甲基丙烯酸）树脂内单体直接聚合。直接聚合
含水率和树脂的类别、结构、酸碱性、交联度、交换容积、离子形态等有关。它可以反映离子交换树脂的关联度和网眼中的空隙率。
（6）溶胀性和转型体积改变率溶胀性主要是由于活性基团遇水而电离出离子起水合作用生成水合离子，从而使交联网孔胀大所致的性能。分为绝对膨胀率和转型膨胀率。转型膨胀率是指离子交换树脂从一种单一离子型转为另一种单一离子型时体积变化的百分数。干树脂浸泡水中时，体积胀大，称为绝对膨胀率。（7）交联度常用的凝胶型树脂含有2－12%的交联剂（二乙烯苯）。交联度取决于制造过程，并对树脂交换容量、含水率、溶胀度、机械强度等性能产生影响。水处理用离子交换树脂的交联度7%－10% （8）耐磨性由于相互摩擦和胀缩作用，会产生破裂现象。
五、离子交换树脂的基本性能
1. 交换树脂的物理性能（1）颜色：离子交换树脂依其组成不同，呈现的颜色也各不相同：黄色、赤褐色、黑色等。一般交联剂多、杂质多，树脂的颜色就深。
凝胶型树脂呈透明半透明状态；大孔型树脂由于毛线孔道对光的折射作用，则呈不透明状态。
（2）形状离子交换树脂均制成球形，且要求树脂的圆球率应达到90％以上。圆球率越高越好，通水性好，水流阻力小，在一定容积内装载量最大（3）粒度树脂粒度的大小，对离子交换水处理有较大的影响。粒度大，交换速度慢；大。粒度小，树脂的交换能力大，但水通过树脂层的压力损失就一般树脂粒径：0.3-0.6mm

第四章第二节微专题11 离子交换膜在电化学中的应用

微专题11离子交换膜在电化学中的应用1．离子交换膜的分类(1)阳离子交换膜：只允许阳离子通过，不允许阴离子通过。

(2)阴离子交换膜：只允许阴离子通过，不允许阳离子通过。

(3)质子交换膜：只允许H＋通过，不允许其他阳离子或阴离子通过。

(4)双极隔膜：是一种新型离子交换膜，其膜主体可分为阴离子交换层、阳离子交换层和中间界面层，水解离催化剂被夹在中间的离子交换聚合物中，水电离产物H＋和OH－可在电场力的作用下快速迁移到两侧溶液中，为膜两侧的半反应提供各自理想的pH条件。

2．离子交换膜的作用(1)平衡左右两侧电荷，得到稳定电流离子交换膜能选择性地通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。

(2)阻隔某些离子或分子，防止某些副反应的发生离子交换膜能将两极隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。

(3)制备某些特定产品题型一离子交换膜的判断例1(2020·山东，10)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。

现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含CH3COO－的溶液为例)。

下列说法错误的是()A．负极反应为CH3COO－＋2H2O－8e－===2CO2↑＋7H＋B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜C．当电路中转移1 mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5 gD．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1答案 B解析由装置示意图可知，负极区CH3COO－发生氧化反应生成CO2和H＋，A项正确；隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜，才能使模拟海水中的氯离子移向负极，钠离子移向正极，达到海水淡化的目的，B项错误；电路中有1 mol 电子通过，则模拟海水中有1 mol钠离子移向正极，1 mol氯离子移向负极，C项正确；负极产生CO2：CH3COO－＋2H2O －8e－===2CO2↑＋7H＋，正极产生H2：2H＋＋2e－===H2↑，根据得失电子守恒，正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1，D项正确。

初中化学离子交换实验教案

初中化学离子交换实验教案
实验名称：离子交换实验
实验目的：通过本实验，学生将了解离子交换反应的原理，掌握离子交换反应的基本方法，学会制备可溶性盐和不溶性盐。

实验器材：试管、试管架、滤纸、玻璃棒、烧杯、热水浴、盐酸、氯化钠溶液、硫酸铜溶液、氢氧化钠溶液。

实验步骤：
1. 将一定量的氯化钠溶液倒入试管中。

2. 加入盐酸溶液，观察并记录观察结果。

3. 将一定量的硫酸铜溶液倒入另一个试管中。

4. 加入氢氧化钠溶液，观察并记录观察结果。

5. 通过滤纸过滤得到沉淀物。

6. 分析并确认沉淀物的性质。

实验结果：
1. 加入盐酸溶液后，出现气体产生，试管内溶液变浑浊。

2. 加入氢氧化钠溶液后，产生蓝色沉淀。

3. 过滤得到硫酸铜的沉淀物。

实验结论：通过本实验，我们可以得出盐酸和氢氧化钠之间发生的离子交换反应生成氯化
钠和水，硫酸铜和氢氧化钠之间发生的离子交换反应生成硫酸钠和氢氧化铜。

安全注意事项：
1. 操作时要戴上手套，避免溶液溅入皮肤。

2. 注意用试管架固定试管，避免试管倾斜摔破。

3. 实验结束后，要做好试管清洁工作，保持实验室整洁。

实验延伸：
1. 尝试调整实验中物质的量比例，观察反应的结果有何变化。

2. 尝试将实验中得到的沉淀物与其他物质反应，观察反应结果。

希望本实验能够帮助学生理解离子交换反应的原理，加深对化学知识的理解。

愿大家都能在实验中享受科学的乐趣！。

中盐离子交换

中盐离子交换
中盐离子交换是一种处理水的方法，利用特定的离子交换剂去除水中的离子，以达到净化水质的目的。

在离子交换过程中，水中的离子与离子交换剂中的离子进行交换，从而将有害的离子去除。

中盐离子交换技术广泛应用于水处理领域，特别是对于硬水的软化处理。

通过中盐离子交换，可以有效地去除水中的钙、镁等硬度离子，从而降低水的硬度。

这种处理方法不仅可以改善水的口感和外观，还可以延长设备和管道的使用寿命，防止水垢的形成。

在使用中盐离子交换技术时，需要根据具体的水质条件和处理要求选择合适的离子交换剂和工艺参数。

同时，需要注意对离子交换剂进行定期的再生和更换，以保证处理效果和延长使用寿命。

总的来说，中盐离子交换是一种有效的水处理技术，能够广泛应用于各种领域，为人们提供安全、健康和优质的用水。

《放射性废物的处理与处置》(4)气、液体处理

放射性废物处理与处置
第四章气载和液体低中放废物的处理筛板塔泡罩塔填料塔：填料增加气液两相的接触面积。对于＞3µm粒径的颗粒，去除率约为90%。喷淋洗涤器：喷淋的碱洗液如NaOH、KOH或 Na2CO3，可吸收NOx、SOx、HF、HCI等。文丘里洗涤器：包括收缩段、喉管和扩散段。可去除气体中较多尘粒和吸收气态污染物，对 0.1～100µm尘粒，去除率80%～99%。
放射性废物处理与处置
第四章气载和液体低中放废物的处理
HEPA的使用两端设置压差计，发生阻塞，压差会升到高于500Pa；发生蚀穿，压差会降到低于10Pa，必须更换过滤器芯。设置固定式γ仪表，监测过滤器外表面γ 辐照剂量率。前端设置预过滤器、除雾器，将进气加热升温到露点以上。
放射性废物处理与处置
放射性废物处理与处置
第四章气载和液体低中放废物的处理放射性废气主要产自放射性操作工艺过程的排气和设备泄漏，此外，还来自放射性实验室和厂房的排风。放射性废气中通常含有放射性粉尘、气溶胶、惰性气体和挥发性核素等。与液体、固体废物相比，气载放射性废物排放可能造成的污染范围更大，对环境的影响更难预测和控制，因此，其净化处理及排放控制更应引起足够的重视。
放射性废物处理与处置
第四章气载和液体低中放废物的处理 4.3低中放废液的净化处理 4.3低中放废液的净化处理各类放射性废液的比活度、含盐量差别很大，处理方法也不一样。核工业放射性工艺废液一般需要多级净化处理，低、中放废液常用的处理方法有絮凝沉淀、蒸发、离子交换（或吸附）和膜技术（如电渗析、反渗透、超滤膜）。高放废液比活度高，一般只经过蒸发浓缩后贮存在双壁不锈钢贮槽中。
放射性废物处理与处置
第四章气载和液体低中放废物的处理衰变贮存核电站工艺废气中的短寿命的惰性气体加压贮存：约0.8MPa，贮存60d左右，133Xe可衰变掉99.9%以上。优缺点：工艺成熟，系统简单；但设备庞大，容易出现泄漏。活性炭滞留床：工艺废气的氪和氙优点：常温常压运行，操作简单，可靠性高。

溶浸采铀(矿)技术教案——第四章浸出液中金属的提取

溶浸采铀（矿）技术教案第四章浸出液中金属的提取在溶浸采矿中，经过浸出，矿石中的有用组分进入浸出液中，有用组分的含量均较低。

通常，铀的含量为每升十到几百毫克，高的也不过几克；铜的含量为每升几克到十几克，高的也只有几十克，而杂质的含量却较高，如游离的硫酸及铁、磷、、铝、锰、钒、钙、镁、硅、钼等。

此外，还有泥质，羟类有机质等。

浸出液中有用组分的提取，其实质是创造条件使溶液中各种离子不稳定，通过一定的工艺手段，使有用组分和混在一起的有害杂质分开，并予以清除。

这些手段包括加人某种试剂，铁、锌等置换，离子交换树脂吸附，活性炭吸附，溶剂萃取或者对电极施加电压通以电流等。

这些手段随浸出液的性质不同而分别采用，现分述之。

1 铀的提取从铀的浸出液中提取铀的方法有化学沉淀法、离子交换法和有机溶剂萃取法。

化学沉淀法存在生产工序多，工艺复杂，生产效率低，化学试剂和材料消耗量大，回收率低及化学浓缩物中铀含量不高(一般20％～40％)等缺点，目前除处理碱浸液尚有应用外，工业生产中已被离子交换法和有机溶剂萃取法所代替，这两种方法技术是经济而有效的，并成为标准工艺。

离子交换法，又称树脂吸附法。

它是浸出液中某种离子与固体离子交换剂(树脂)的可交换离子之间的化学置换过程。

它的优点是：①选择性好。

能获得纯度较高的铀化学浓缩物；②既能从清液中提取铀，也可从矿浆中提取铀，这很适用于溶浸采铀法的吸附；③离子交换树脂能反复使用；④化学试剂和材料消耗量少；⑤吸附尾液可返回使用。

有机溶剂萃取法，简称萃取法。

它是用一种与水不相混溶的有机溶剂与含铀的浸出液相互接触，将浸出液中的铀提取到有机溶剂中，与浸出液中的杂质分开，以达到提取和纯化铀的目的。

萃取法与离子交换法一样，对铀的选择性能好，同时对铀的萃取速度，容量和纯度(一定条件下)方面超过树脂吸附法，但只适用于清液、富液和杂质含量低的浸出液。

两种提取方法的选择原则是：一是浸出液中铀浓度的高低；二是浸出液的性质，即是清液还是矿浆。