用离子交换法来制备纯水
水的净化-离子交换法制备纯水
水的净化-离子交换法制备纯水
离子交换法制备纯水是一种利用离子交换技术制备纯净水的方法,属于处理水质不合
格的有效手段之一。
离子交换法制备纯水的原理是水中溶解的各种盐液通过离子交换树脂单元而将其中的离子释放出来,同时也将其中的污染物移出,保证水质得到改善。
离子交换法制备纯水的技术步骤有几种,一般先用滤网滤去大于50微米的颗粒悬浮物;再用抗衰减剂将挥发性的有机物和毒素阻滞起来;再用活性炭进行脱色除臭处理,将有机污染物去除;最后用离子交换树脂处理,把杂质含量较高的水进行离子交换,离子换换,去除电离性离子、杂质及有机物等,达到纯净水的标准。
离子交换法制备纯水的优点主要有以下几点:
1、可以有效地削减水中的离子浓度,可以有效去除水中的污染物,改善水质;
2、使用比较便宜,能够减少硬度、消除重金属污染和杂质的影响;
3、经济性强,在节能减排、水资源重复利用以及无害化处理方面,都具有极大的环境
效益;
4、保证过滤效率和水质的改善，并且能够保持水中温度和PH值变化在有效水平内。
离子交换法制备纯水可以应用在储水系统、电力工厂、热力发电厂、联合供热站、以及其他工业制造企业中。
它可以确保产生的水质满足有关卫生标准。
因此，离子交换法制备纯水是一种非常实用而有效的方法，可以改善水质、消除污染，为人们提供良好的生活环境。
无机化学实验七 离子交换法制备纯水
实验七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；3．巩固酸度计的使用，学会电导率仪的使用。
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：本体交换基团R –SO3–┆H+起交换作用的阳离子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 + 2H2CO3R–SO3H + NaCl → R–SO3Na + HClR–N(CH)3OH + NaHCO3→ R–N(CH)3HCO3 + NaOHR–N(CH)3OH + H2CO3→ R–N(CH)3HCO3 + H2OHCl + 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。
纯水的制备工艺离子交换
纯水的制备工艺离子交换
纯水的制备工艺之一是离子交换。
离子交换是通过将水中的离子与离子交换树脂发生化学反应，从而去除水中的杂质离子，得到纯净的水。
离子交换的工艺一般包括以下几个步骤：
1. 预处理：将原水通过物理和化学方法进行预处理，去除悬浮物、沉淀物和有机物等杂质。
2. 过滤：将预处理后的水通过过滤装置，进一步去除微小的颗粒和悬浮物。
3. 离子交换树脂处理：将经过预处理和过滤的水，通过离子交换树脂装置进行处理。
这些树脂通常是经过特殊处理的多孔玻璃、胶体或合成高分子材料。
离子交换树脂上具有特定的功能基团，可以与水中的特定离子发生化学反应。
4. 冲洗：在离子交换过程中，吸附在树脂上的杂质离子逐渐增多，影响纯水的产出。
因此，定期进行冲洗是必要的。
冲洗可以通过流动除杂溶液，将吸附于树脂上的杂质离子冲走。
5. 再生：随着时间的推移和树脂的使用，树脂的功能基团逐渐失效。
为了保持离子交换工艺的效果，需要定期进行再生。
再生是将树脂置于相应的再生溶液中，使树脂上的功能基团得到再生，恢复其吸附和交换能力。
通过上述工艺步骤，离子交换装置可以实现对水中的离子杂质的去除，得到纯净水。
离子交换方法可以应用于不同环境和用途，例如实验室用水、电子行业用水、制药行业用水等。
纯水制备原理范文
纯水制备原理范文纯水是一种不含有杂质和溶解物质的水，具有高纯度和高电导率。
纯水的制备原理主要有两种方法，即蒸馏法和离子交换法。
1.蒸馏法制备纯水：蒸馏法是通过对水进行蒸馏和凝华的过程，将水中的杂质和溶解物质分离出来，从而达到制备纯水的目的。
蒸馏法的原理是利用水和其他物质的沸点差异，将水加热到沸腾温度，蒸汽中的水分子上升到冷凝器后会冷凝成液体，而其他杂质和溶解物质因为沸点较高而仍保持在原容器中。
这样经过连续的蒸发和冷凝过程，即可将杂质和溶解物质分离出来，得到纯净的水。
具体步骤如下：（1）将水放入蒸馏器中，并加热至沸腾。
（2）水蒸气上升进入冷凝器，冷凝为液体。
（3）纯净水凝结在冷凝器的底部，而低沸点杂质和溶解物质则被留在蒸馏器中。
蒸馏法制备纯水的优点是分离效果好，可以得到高纯度的水；缺点是制备过程中耗费时间和能源，且设备较为复杂。
2.离子交换法制备纯水：离子交换法是利用特殊的离子交换树脂对水中溶解的离子进行交换，去除水中的杂质和溶解物质，从而得到纯净的水。
离子交换法的原理是利用了离子交换树脂对溶液中离子进行交换的机理。
离子交换树脂是一种有机高分子化合物，具有一种吸附离子的能力。
当水通过含离子交换树脂的设备时，树脂表面的固定离子会与水中的离子进行交换。
这样，水中的杂质和溶解物质离子就会被吸附到树脂上，而纯净水中的离子则会被树脂释放出来，从而得到纯净的水。
具体步骤如下：（1）将含有杂质和溶解物质的水通过装有离子交换树脂的管道或柱子。
（2）离子交换树脂吸附水中的杂质和溶解物质离子，释放纯净水中的离子。
（3）经过离子交换的水中的杂质和溶解物质被去除，从而得到纯净的水。
离子交换法制备纯水的优点是操作简便，制备过程中不需耗费大量的时间和能源；缺点是需要定期更换离子交换树脂，同时树脂的饱和会降低水的产量。
总结起来，蒸馏法和离子交换法是制备纯水的两种主要方法。
在实际应用中，根据具体的场景和需求可以选择合适的方法。
离子交换树脂法纯化水的原理
离子交换树脂法纯化水的原理
一、引言
纯化水是生产、实验等领域中必不可少的过程，而离子交换树脂法是其中一种常用的方法。
本文将介绍离子交换树脂法纯化水的原理。
二、离子交换树脂概述
离子交换树脂是一种能够吸附或释放离子的高分子材料，其结构类似于小球，表面覆盖着许多阴阳离子交替排列的团簇。
这些团簇可以吸附水中的杂质离子并释放出相应的纯净水分子。
三、原理
离子交换树脂法纯化水主要基于以下两个原理：
1. 离子平衡原理
当两种溶液中含有不同种类和浓度的离子时，它们会在界面处发生扩散和迁移，直到两侧达到电荷平衡。
因此，在一个含有杂质离子和纯净水分子的混合溶液中，当该混合溶液与具有相反电荷团簇的离子交
换树脂接触时，杂质离子会被吸附在树脂表面，而纯净水分子则会被释放出来。
2. 离子选择性原理
离子交换树脂具有一定的离子选择性，即只有具有相反电荷的离子才能被吸附。
例如，正离子交换树脂只能吸附负离子，而负离子交换树脂则只能吸附正离子。
因此，在使用离子交换树脂法纯化水时，需要选择适当的树脂种类以达到最佳效果。
四、应用
离子交换树脂法广泛应用于水处理、制药、食品加工等领域。
在水处理中，例如纯化自来水或废水处理时，常使用阴阳离子交替排列的混合床或串联床进行处理，以同时去除阳、阴离子和有机物等杂质。
五、总结
离子交换树脂法是一种简单有效的纯化水方法。
其基本原理是利用离子平衡和选择性吸附来去除杂质离子并释放出纯净水分子。
在实际应用中，需要选择适当的树脂种类以达到最佳效果。
离子交换法制备纯水原理
离子交换法制备纯水原理
离子交换法制备纯水主要是利用离子交换剂对水中的离子进行交换，去除水中的无机盐、有机物和微生物等杂质。
离子交换剂是一种特殊的固体材料，它有一定的交换容量，可以选择性地吸附或释放水中的离子。
常用的离子交换剂有阳离子交换剂和阴离子交换剂两种。
在离子交换法制备纯水的过程中，水通过阳离子交换剂层时，其中的阳离子会与交换剂上的阴离子发生离子交换。
同时，水中存在的阴离子则会通过阴离子交换剂层时与交换剂上的阳离子发生离子交换。
离子交换过程中，水中的各种离子被逐渐吸附在交换剂上，而交换剂上原本存在的离子则被释放到水中。
通过多次循环交换，水中的离子浓度逐渐降低，从而达到纯水的目的。
需要注意的是，离子交换法制备的纯水并不是完全去除所有的溶解物，而是使水中的离子浓度降至较低水平，达到可以满足生产或实验需要的纯度要求。
如果需要更高纯度的水，还需要进行进一步的处理，如反渗透、电离子交换等。
用离子交换法制纯水
实验名称：用离子交换法制纯水一、实验目的：用离子交换法制备纯水，其目的就是通过实验加深对离子交换原理的理解，以及对设备的架构方法及基本操作的熟悉。
离子交换是指固体颗粒和液体之间的界面上发生的离子交换过程，一般是指水溶液通过树脂时所发生的固—液间离子相互交换过程。
二、实验原理：离子交换树脂是一类有机高分子离子交换剂。
一般在离子交换树脂网状结构的骨架上有许多可以与溶液中离子起交换作用的活性基团。
根据活性基团的不同阳离子交换树脂又分为强酸性和弱酸性离子交换树脂，阴离子交换树脂又可以分为强碱性和弱碱性离子交换树脂。
制备纯水一般选用强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂。
离子交换树脂制备纯水的交换机制如下：强酸性阳离子交换树脂：交换R-SO3H+Na+ R-SO3Na+H+再生氢型钠型强碱性阴离子交换树脂：交换RN(CH3)3OH+Cl−RN(CH3)3Cl+OH−再生羟型氯型式中R表示离子交换树脂本体，用Na+和Cl-分别表示水中的阴阳离子杂质，交换下来的OH-和H+结合成水。
水中各种无机盐类电离成的阴，阳离子，经过氢型离子交换剂时，水中的阳离子被氢离子所取代，经过氢氧型离子交换剂时，水中的阴离子被氢氧根离子所取代，进入水中的氢根和氢氧根离子组成水，或者在经过混合床离子交换剂时，阳、阴离子交换几乎同时被氢离子和氢阳离子所取代生成水分子，从而去除水中无机盐类。
三、实验材料：1.离子交换树脂（强酸性阳离子交换树脂、弱酸性阳离子交换树脂、强碱性阴离子交换树脂）2.检测用试剂（铬黑T、硝酸银）3.离子交换柱（四根）4.电导测试仪（一台）四、实验步骤1、将已经处理好的强酸性阳离子交换树脂装入1号离子交换柱并再生；2、将碱性阴离子交换树脂装入2号离子交换柱中并再生；3.、将弱酸性阳离子交换树脂装入3号离子交换柱中并再生；4.、将已再生强酸性阳离子树脂和强碱性阴离子树脂按1:1比例装入混床中；5.、先打开出口阀再打开原水阀进自来水，测电导率和出水体积；6.、如果水指标超出要求（电阻率低于100MΩ*m）则要求对树脂进行再生。
制作纯水的方法
制作纯水的方法主要有以下几种：
1.蒸馏法：将水加热至沸腾，产生蒸汽，然后将蒸汽冷凝成液体，即可得到纯净的蒸馏水。
这个方法能够去除大部分溶解在水中的杂质。
2.离子交换法：使用离子交换树脂或离子交换膜来去除水中的离子和杂质。
这种方法常用
于工业和实验室中，可以得到高纯度的水。
3.反渗透法：通过高压驱动水通过半透膜，将溶解在水中的固体杂质、溶解有机物和细菌
等截留在膜上，从而得到较为纯净的水。
4.电离子交换法：利用电离子交换树脂吸附水中的离子，再通过洗脱过程将吸附的离子移
除，从而达到净化水的目的。
5.活性炭吸附法：使用活性炭吸附水中的有机物、异味和余氯等化学物质，从而提高水的
纯度和口感。
需要注意的是，以上方法均可用于制备相对较纯的水，但要达到绝对纯净水的级别，还需采用更高级别的处理技术和设备。
在实际应用中，选择适合自己需求的方法，并确保所使用的设备和材料具有合适的质量和认证标准。
离子交换法制备纯水
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；3．巩固酸度计的使用，学会电导率仪的使用。
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：本体交换基团R –SO3–┆H+起交换作用的阳离子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 + 2H2CO3R–SO3H + NaCl → R–SO3Na + HClR–N(CH)3OH + NaHCO3→ R–N(CH)3HCO3 + NaOHR–N(CH)3OH + H2CO3 → R–N(CH)3HCO3 + H2OHCl + 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。
离子交换制备纯水实验
实验四离子交换制备纯水实验离子交换作为一个单元操作过程，遵循吸附或色谱分离原理，但也有其独特的应用范围。
应用最广的是硬水软化以及水相中组分的再回收。
离子交换技术在制药工业中有着广泛的应用。
制药用的超纯水主要靠离子交换方法提供，在纯水制备中广泛采用强酸强碱复合床。
天然水与地层中的岩石、土壤以及大气接触过程中很容易溶解各种无机物与有机物，同时也能将不溶于水的悬浮物如泥沙、黏土、动植物残赅以及各种微生物等等一并带入水源之中，因此天然水的成分比较复杂。
随着各行业的发展，不但用水量猛增，而且各行业根据其科学技术发展的特点对于水质的要求也不断提高，因此必须对天然水进行适当处理。
离子交换法处理水是最经济最先进的方法，无论是锅炉用水的软化，脱碱软化，脱盐水，纯水，超纯水的制备均需要采用离子交换法来进行。
其类别有单床、复床、混合床之分，水处理方法也根据具体情况可以采用顺流法，逆流再生浮床法等。
一、实验目的1、了解用离子交换制备纯水的方法2、学会用电导仪分析纯水的方法二、实验内容1、将自来水作为原料，生产出电导率为10--50/Ωμcm的纯水。
(自来水的电导率一般为300-1500/Ωμcm)。
随时测量纯水电导变化的情况，画出电导率与时间的关系曲线。
2、对床进行再生、淋洗，对混合床进行反洗，掌握操作方法。
3、用再生、淋洗和反洗后的树脂床制备纯水。
三、实验时间离子交换床再生、淋洗等操作阳用酸深色阴 5h纯水制备 3h四、实验原理和方法所谓纯水制备系将原水中的盐类，游离酸碱类等全部除去的水处理方法，以此法制得的纯水比蒸馏水要纯好多倍，该过程的反应式如下：阳离子交换树脂R(SO3H)2+Ca(HCO3)2→R(SO3)2Ca+2H2COR(SO3H)+NaCl→RSO3Na+HCl阴离子交换树脂R≡NHOH+HCl→R≡NHCl+H2OR≡NHOH+H2CO3→R≡NH(HCO3)+H2O树脂失效后用酸碱再生，其反应式如下：阳离子交换树脂R(SO3)2Ca+2HCl→R(SO3H)2+CaCl2RSO3Na+HCl→R(SO3H) +NaCl阴离子交换树脂R≡NHCl+NaOH→R≡NHOH+NaClR≡NH(HCO3)+2NaOH→R≡NHOH+NaHCO3五．实验材料与设备图1 离子交换设备流程图1-水箱；2-离心泵；3-微滤器；4、5、6、7、8、9、14、15、16、17、18、19-阀门；10、22、23-流量调节阀；11-阳离子柱；12-阴离子柱；13-水流量计；20-碱流量计；21-酸流量计；24-碱回流阀；25-酸回流阀；26-碱泵；27-碱液进泵阀；28-碱液槽；29-酸液槽；30-酸液进泵阀；31酸泵；32-放液阀；33-放水阀；34-出水电导；35-入水电导；1．实验设备、仪器本实验设备由外径为100mm的有机玻璃管制成，其装置如图一所示。
离子交换超纯水的原理
离子交换超纯水的原理
离子交换超纯水是一种高纯度的水，其纯度可以达到10的9次方以上，是一种非常纯净的水。
离子交换超纯水的制备原理是通过离子交换树脂将水中的离子去除，从而得到纯净的水。
离子交换树脂是一种高分子化合物，具有特殊的离子交换性质。
当水通过离子交换树脂时，树脂中的离子会与水中的离子发生交换，从而将水中的离子去除。
离子交换树脂可以选择性地去除水中的阳离子或阴离子，从而得到不同类型的超纯水。
离子交换超纯水的制备过程包括预处理、离子交换和再生三个步骤。
预处理是为了去除水中的杂质，如悬浮物、有机物和微生物等。
离子交换是将水通过离子交换树脂，去除水中的离子。
再生是将用过的离子交换树脂进行再生，以便下一次使用。
离子交换超纯水的应用非常广泛，如在电子、半导体、光学、化工、制药等领域都有广泛的应用。
在电子和半导体领域，离子交换超纯水可以用于清洗芯片和半导体器件，以保证其表面的纯净度。
在光学领域，离子交换超纯水可以用于制备高纯度的光学玻璃和光学薄膜。
在化工和制药领域，离子交换超纯水可以用于制备高纯度的化学品和药品。
离子交换超纯水是一种非常纯净的水，其制备原理是通过离子交换树脂将水中的离子去除。
离子交换超纯水的应用非常广泛，可以用
于电子、半导体、光学、化工、制药等领域。
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。
采用离子交换法与反渗透法制备纯水的工艺研究
（ 深圳 市地 铁 集 团有 限公 司 ， 东 深 圳 ５ ８ ０ 广 １ ０ ０）
摘要 ： 文章论述 了地铁 自动 售检 票 系统在 运行前 的测试主要 方 向，以及 运行初期 的保护 方式。对该 系统进行 运 行前 的严格测试和 运行初期设备 软件和 结构的改造 ，进而达到 地铁 自动 售检 票 系统设备性 能和其稳 定性逐步提
颗 粒 、悬浮物 ， 防止大颗 粒物进 入 反渗透膜 ，由一
级高压 泵提供 足够 的进水 压力 ，克服 渗透压 透过 反 渗透膜 进入 一级 反渗透膜 装置 ，大 部分水 分子和 微 量其它 离子透 过 反渗透膜 ，经 过一 级反渗 透装置 的 产 水进 入二 级反渗 透膜装 置 在 二级 高压泵 的压 力 作用下 ，大部 分水 分子和 微： 它离 子透 过反渗透 垦其 膜进入 二级 反渗透 膜装 置 ，二 级反渗 透膜 装置 的产
升 的 目的 。
关键词 ： 地铁 自动 售检 票 系统 ； 运行 测试 ； Ｃ 系统交 易数据 ； Ｆ 充值 Ｉ ｃ卡
中图分 类号 ： ３ Ｕ２２ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ： ０ ９ ２ ７ ２ １ １ — ０ ６ ０ １０ — ３ ４（ ０ ２） ７ ０ ８ — ３
地 铁 自动 售 检票 （ Ｆ ）系统 是 用车 票 作 为介 ＡＣ 质 的高程度 的信 息安全 化 。可 靠 的计 算机 网络 管理 体系 ，达 到 了地 铁票 务运营 当 中车 票制作 、售 票 、
采 用离子交换 法与反渗透法制 备纯 水 的工艺研究
何 慧艳
（ 煤神 马股份 帘子 布公 司 ， 南 平 顶 山 ４ ７ ０ ） 平 河 ６ ０ ０
摘要 ： 文章介 绍 了离子 交换 法与反渗 透 法制备浸 胶 帘子布 用纯 水的 工艺流程 ，并 对 两种 方 法进行 了比较 ，指 出在 帘子布浸胶 生产 中，反 渗透 法制 备纯水具 有污 染环 境 小、 系统运行稳 定及操作 简便等优 点。 关键词 ： 离子 交换 ； 反渗 透 ； 纯水 ； 帘子布 生产 中图分 类号 ： ＴＱ０ ５ ８ 文献 标识码 ： Ａ
纯化水的制备方法离子交换法
03
根据树脂的性能和使用情况，合理选择再生 剂和再生方式。
04
定期对出水进行检测，确保出水水质符合要 求，及时调整操作参数。
05
实验结果与分析
实验数据记录表
实验条件
记录实验过程中的温度、压力、流量等操作 参数。
离子交换树脂性能
记录树脂的型号、交换容量、再生方式等信 息。
原料水水质
记录原料水的电导率、pH值、硬度等关键 指标。
03
离子交换法在纯化水制备 中应用
预处理过程
去除悬浮物
通过沉淀、过滤等方法去除水中 的悬浮颗粒，避免对后续离子交 换过程造成干扰。
调整pH值
根据离子交换树脂的要求，调整 原水的pH值，以保证树脂的交换 容量和效果。
去除有机物
通过活性炭吸附、氧化等方法去 除水中的有机物，减少对离子交 换树脂的污染。
离子交换树脂的性质
具有化学稳定性、机械强度、交换容 量、粒度分布等性质，不同类型的树 脂有不同的性质。
离子交换过程及机理
离子交换过程
原水通过树脂层时，水中的阳离子和阴离子分别与树脂中的可交换阳离子和阴 离子进行交换，从而去除水中的杂质离子。
离子交换机理
包括吸附、解吸和扩散三个过程。树脂通过吸附作用将水中的杂质离子吸附到 树脂表面，然后通过解吸作用将杂质离子从树脂上解吸下来，最后通过扩散作 用将解吸下来的杂质离子从树脂中扩散出去。
04
设备与工艺流程简介
主要设备介绍
离子交换器
树脂再生设备
过滤设备
检测设备
用于装载离子交换树脂， 实现离子的吸附和交换。
用于对饱和的离子交换 树脂进行再生，恢复其
交换能力。
用于去除水中的悬浮物、 有机物等杂质，保证进
略述离子交换法制备纯水工艺流程
略述离子交换法制备纯水工艺流程1 引言纯水又称纯净水、去离子水，是不含杂质的H2O，其主要应用在生物、化学化工、冶金、宇航、电力等领域。
加工方法是以符合生活饮用水卫生标准的水为原水，通过电渗析器法、离子交换器法、反渗透法、蒸馏法及其他适当的加工方法加工而成，不含任何添加物，无色透明，可直接饮用。
离子交换法是利用离子交换树脂与水中的离子之间发生交换反应从而达到去除其目的，树脂失效后又可通过再生而还原其功能，具有设备操作简单，出水水质可靠、再生方便等优点，是净水的最佳选择，本文主要介绍离子交换法的制备过程。
2 离子交换法制备纯水的工艺流程3 离子交换法制备纯水的交换机理离子交换树脂分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。
其反应机理如下：阳离子交换树脂4 树脂用量单柱装入柱高的2/3，按膨胀后的树脂体积计算。
混柱装入柱高的3/5，阳离子树脂与阴离子树脂的体积比为1：2，混柱在柱子中间偏下方有一进酸管，用以阳树脂再生进酸时，阳离子树脂装至加酸管上面一点，再接着装阴离子树脂，装至二倍阳离子体积即可。
混柱是指在一个交换柱内有强酸性阳离子交换树脂，同时也有强碱性阴离子交换树脂，是在混全均匀的情况下将水顺流通过，是数万级复床在工作，所以制得纯水质量很高，是制取高纯水的最佳方法。
5 生产打开淡水箱，将流量调至工作范围内，给离子交换系统供水，先从阳柱上方进水，下方出水，后经阴柱上方进入，下方出水，再经混柱从上方进水，下方出水（混柱偏下的酸进入口阀此时呈关闭状态），刚开始出水不是很好，排放一段时间后取出水口水样用电导测试仪检测，当电导率降至5.0us/cm以下后，缩短取样时间间隔，待电导率<1.0us/cm满足要求后停止排放，进入收集。
当离子交换系统出水电导率>1.0us/cm或不能满足要求时，说明树脂已经失效，需要对树脂进行再生。
6 再生6.1 阳床6.1.1 逆洗：将淡水从交换柱底部进入，废水从顶部排除，将被压紧的树脂松动，洗去树脂碎粒及其他杂质，排除树脂层的汽泡，以利树脂与再生液接触，洗至清澈，时间一般为15～30分钟，洗后从下部放水至液面高出树脂层表面10厘米处。
【精品】离子交换法制备纯水
【精品】离子交换法制备纯水离子交换法是一种化学反应技术，它利用各种树脂材料，将水中的离子与其它大分子物质进行吸附、替换、洗脱等作用，从而达到提纯、除去有害离子、软化水质等目的。
该法广泛应用于水处理、制药、化工、生物工程等领域中。
制备纯水是离子交换法的主要应用之一。
纯水是指不含任何杂质和离子的水，其电阻率高达18.2MΩ.cm以上。
纯水广泛应用于实验、医疗、半导体、电子、食品等众多领域，是很多实验和工艺的基础物质。
离子交换制备纯水的主要步骤如下：一、去除杂质首先将原水经过过滤、澄清等的预处理，去除较大颗粒物和胶体物质，以减少对交换树脂的影响。
然后将预处理后的水缓慢地流过阴离子交换树脂，该树脂上有交换位点吸附住原水中的阴离子，如氯离子、硫酸根离子等，同时释放出等量的OH-离子，树脂上的OH-离子与水中的H+离子中和，从而保持物质平衡。
经过一定的时间，靠树脂上的交换位点，水中的阴离子都被吸附下来，此时，用恢复饱和的水来冲洗树脂，以去除被吸附的离子，得到更为纯净的水。
二、软化处理三、混床离子交换混床离子交换是将阴离子交换树脂和阳离子交换树脂组合使用，能有效去除水中大部分的离子，得到纯水。
混床交换树脂是将阴离子交换树脂和阳离子交换树脂按一定的比例混合在一起，形成一定厚度的反应层。
当水流经反应层时，阳离子和阴离子在不同的交换位点上同时吸附下来，此时，用恢复饱和的水交替冲洗树脂，以去除被吸附的离子，最终得到更为纯净的水。
离子交换法虽然能够达到制备纯水的目的，但在长期使用过程中也存在一些问题，如交换树脂的寿命有限，需要定期更换、再生；对水温、pH等条件要求较为苛刻等。
因此，在考虑制备纯水时，必须充分了解其工作原理和特点，根据实际需要选择合适的水处理方法。
离子交换树脂制备纯净水的原理
离子交换树脂制备纯净水的原理
离子交换树脂制备纯净水的原理是利用离子交换树脂的选择性吸附作用，去除水中的杂质离子，从而制备出纯净水。
离子交换树脂是一种具有离子交换功能的高分子材料，它通常由树脂母体和活性基团组成。
树脂母体通常是一种不溶于水的高分子材料，如苯乙烯、丙烯酸等。
活性基团则是能够与水中的杂质离子进行交换的化学基团，如磺酸基、羧基、氨基等。
在离子交换树脂制备纯净水的过程中，原水通过树脂层时，水中的杂质离子会与树脂上的活性基团发生离子交换反应，从而被吸附在树脂上。
而树脂上的氢离子或氢氧根离子则会与水中的杂质离子进行交换，从而使水得到净化。
当树脂上的活性基团被杂质离子饱和后，需要使用再生剂对树脂进行再生。
再生剂通常是一种强酸或强碱，它可以将树脂上吸附的杂质离子洗脱下来，从而使树脂恢复其离子交换功能。
需要注意的是，离子交换树脂制备纯净水的过程需要一定的时间和条件，如树脂的种类、树脂的用量、原水的水质、操作温度等。
同时，树脂在使用过程中也会逐渐失效，需要定期更换或再生。
离子交换法制备纯水的流程
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离子交换技术在纯净水制备中的应用研究
离子交换技术在纯净水制备中的应用研究【绪论】水是人类赖以生存的重要物质之一，而水的质量直接影响到人们的生产和生活。
因此，在工业、饮用水等领域，对水质的要求越来越高。
离子交换技术因其在水处理中的独特作用被广泛应用，本文的研究旨在探讨离子交换技术在纯净水制备中的应用。
【离子交换技术概述】离子交换技术是一种用离子交换树脂或明胶为载体，去除溶液中离子的技术。
它是一种涉及离子交换的化学过程，通过在固-液相界面上进行离子的吸附和解离，使得水中的无机离子、有机物和水分子之间达到平衡。
离子交换技术的工作原理是通过清洗水中的阳离子和阴离子，将水的处理效果提高到更高的水平。
【离子交换技术在纯净水制备中的应用】1. 首先，离子交换技术在纯净水制备中作为第一步工序，将浊度、溶解性有机物、重金属、硅酸根等多种离子去除掉，水的质量得到保障。
2. 离子交换技术在用于处理生活用水中的重金属和阴离子的过程中，使水的特定物质含量得到绝对控制，生活用水更安全可靠。
3. 离子交换技术在用于工业用途中，如加工、洗涤、冷却等，可以去除水中的硬度成分和其他元素，以保护设备，提高生产效率和产品质量。
4. 离子交换技术在制备纯蒸馏水、电子级水、超纯水等高纯水的过程中，可以去除水中的残留离子和有机物，并使其纯度达到要求。
这些高纯水在化学、药品制造等领域起重要作用。
【离子交换技术的限制】离子交换技术虽然被广泛应用，但也有其局限性。
一些液相或气相成分可能塞进离子交换树脂的孔隙中，造成不必要的反应，降低效率。
此外，在长期使用的过程中，交换树脂会积累起污染物而失去其交换功能，需要进行周期性维护和更换。
【离子交换技术的未来发展】未来的发展趋势是向更高效、更小型化、更节约能源的方向发展。
离子交换技术将应用于生态环境治理，移动水质监测，工业再生水利用等众多蓝海领域。
因此，在全社会的努力下，离子交换技术将具有广阔的发展前景。
【结论】因为离子交换技术在水处理中的广泛应用，使得纯净水可以提高水质量感，适用于各种领域的应用。
离子交换法制纯水
离子交换法制纯水制取纯水普通选用强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂。
离子交换树脂的交换机理如下。
强酸性阳离子交换树脂：强碱性阴离子交换树脂：式中R表示离子交换树脂本体，用Na＋和Cl-分离代表水中的阴阳离子杂质，交换下来的OH-和H＋结合成水。
反应式的正方向为纯水制取过程，反方向为离子交换树脂的再生过程。
以自来水为原水制取纯水普通采纳复床(阳柱、阴柱)-混合床的流程(图3-4)。
大型装置可在阳柱后面加脱气塔，脱除二氧化碳，减轻阴柱的负荷。
图3-4复床-混合床离子交换制水流程一、离子交换树脂的预处理新树脂在用法前必需举行预处理除去、胺类等有机杂质和铁、铅、铜等金属离子，并将树脂从储存时的钠型(阳树脂)和氯型(阴树脂)改变成氢型(阳树脂)和氢氧型(阴树脂)。
预处理可在交换柱中或在柱外的容器中举行。
(1)树脂用量单柱：柱高的2/3(以膨胀后体积计)。
混柱：柱高的3/5，阳树脂装至加酸管上面，阴树脂装量为阳树脂体积的2倍。
(2)再生剂用量和浓度再生阳树脂用4％～5％的HCl(化学纯)，用量为树脂体积的2倍。
再生阴树脂用4％～5％的NaOH(化学纯)，用量为树脂体积的2倍。
(3)阳离子交换树脂的预处理用水冲洗树脂，用水浸泡树脂12～24h，用4％～5％的HCl和NaOH在交换柱中依次交替浸泡2～4h，在之间用水淋洗至出水临近中性，重复2～3次，每次酸碱用量为树脂体积的2倍。
最后一次处理用4％～5％的HCI溶液，用水淋洗至pH≈3～4，用铬黑T检验无金属阳离子(办法见化学检验法)，即完成新树脂的首次再生操作。
(4)阴离子交换树脂的预处理前面步骤同上，其中NaOH溶液用5％～8％。
最后一次处理用4％～5％的NaOH溶液，用阳柱出水淋洗至pH≈11～12，用溶液检验无氯离子(办法见化学检验法)，即完成新树脂的首次再生操作。
(5)混合柱树脂的预处理阴离子交换树脂的预处理的办法同前，最后，按下面混柱的再生办法，再生阳树脂及混合。
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一、实验目的
1. 了解离子交换法制备纯水基本原理 2. 练习使用离子交换树脂的一般方法 3. 学习使用电导率仪
二、实验原理
利用离子交换树脂的交换作用，除去水中的
杂质离子。
1. 水中一般含有什么离子？ 水中一般含有Ca2+、K+、Na+、Mg2+、
SO42-、CO32-、Cl-、HCO3-等离子，不能 满足化学实验和科学研究对水质的要求， 使用时一般对水进行不同程度的净化处理。
2. 什么是离子交换树脂？什么是阳离子树脂？ 什么是阴离子树脂？
难溶性的具有网状骨架结构的高分子聚合 物，对酸碱及一般溶剂稳定；阳离子树脂: R-SO3H ；阴离子树脂: R≡N+OH-。
3. 水中离子与树脂发生怎样交换？
R-SO3-H+ +Na+ R≡N+OH- + Cl-
R-SO3- Na+ + H+ R≡N+Cl- + OH-
• 第一个5ml 用来润洗器皿 • 然后用试管接收（4个试管，每个1ml） • 用烧杯接收大约2/3测电导率
检验水质
• 电导率的检验 • Ca2+的检验 • Mg2+的检验 • Cl-的检验 • SO42-的检验
树脂的回收：交换以后的树脂放入回收
桶（蓝色）中，待再生后可以循环使用。
实验中注意的问题
2.装柱
先加水到颈部，打开下方玻璃活塞，让水缓慢流 下。然后将树脂与水一起倒入交换柱，使之下沉， 并用橡胶棒敲击柱子，使树脂紧实。填充至树脂床 上部的水高约为4-6cm。
注意：水一定要高于树脂面。
自来水纯化
• 50ml自来水倒入离子柱中，打开活塞， 用洁净的烧杯接收纯水，弃去前2mL。
• 控制流速为2-3s/d，流出速度决定实验 成败！
1. 离子交换柱不应有气泡； 2. 柱中液面一定高于树脂床面； 3. 控制水的流出速度小于每秒1滴； 4.检验离子时注意酸度的控制； 5. 检验离子时注意试管的清洁。
电导率仪的使用
打开电源 ▼
调温度
▼
ON/OFF SET
▼
mode
S
▼
调K值
SET ▼
调电极K值
▼
mode 开始测量
TIPS: 注意电极润洗。 用后及时盖上电极帽。
2R-SO3-H+ + Ca2+ 2R≡N+OH- + SO42-
(R-SO3-)2 Ca2+ + 2 H+ (R≡N+)2SO42- + 2OH-
4. 测定水纯度的方法与依据
交换柱的制备：
1. 交换柱下部空气的排出
取一离子交换柱，洗 净、检验是否漏水。
不漏水后，用电渗水漂 洗 2-3 次 ， 放 入 蒸 馏 水 1/3，排气泡。
数ห้องสมุดไป่ตู้记录
表1 各种水的电导率值
表2 自制水的水质检测结果
样品
电导率 （μs/cm）
离子 Ca2+
试剂
现象
自来水
Mg2+
电渗水
Cl-
自制水
SO42-
五、实验报告格式
一.实验目的 二.实验原理 三.仪器与试剂 四.实验步骤+ 现象
1、交换柱的准备及纯水的制取 2、水质检验 3、交换后的树脂放入回收桶中，待再生后可循环使用。
五.数据记录（两个表）与结果分析。 六.思考题 七.实验总结
分馏曲线
1. 可以知道混合物的比例或 某组分的含量。
2. 曲线越陡，说明分馏效率 越高，分离效果越好。
3. 可以判断各组分的沸点。
温度计读数
馏出液体积/mL