树脂柱技术
离子交换柱
离子交换柱简介离子交换柱,又称为离子交换树脂柱,是一种常用的分离纯化技术。
它利用离子交换树脂上固有的离子交换能力,通过与溶液中的离子相互作用,以实现对目标离子的选择性吸附和洗脱。
离子交换柱广泛应用于药物、化学品、食品、环境监测等领域中,提供高纯度的产物。
原理离子交换柱是由内部填充有离子交换树脂的柱子构成。
离子交换树脂是一种高度内嵌有官能团的聚合物,具有良好的吸附和选择性洗脱性能。
树脂上的官能团可以与溶液中的离子发生静电作用,从而实现离子的分离。
离子交换柱的选择性取决于使用的离子交换树脂的官能团类型,树脂种类的选择应根据目标离子的特性和纯化要求来确定。
离子交换柱的操作主要包括吸附、洗脱和再生三个步骤。
在吸附步骤中,待纯化溶液通过离子交换柱,目标离子在树脂上发生吸附。
而非目标离子则通过柱体流出。
在洗脱步骤中,通过改变溶液的组成和pH值,将目标离子从树脂上洗脱下来。
再生步骤主要是通过向离子交换柱中加入适当的溶液来去除吸附在树脂上的杂质和非目标离子,使离子交换柱恢复至可再生使用的状态。
离子交换柱的应用离子交换柱广泛应用于各个领域的分离和纯化工艺中,以下是一些常见的应用领域:制药工业离子交换柱在药物制造过程中起到重要的作用。
它们可以用于分离和纯化药物前体、中间体和最终药物产品。
通过选择性吸附和洗脱,离子交换柱可以提供高纯度、高效率的药物产物。
此外,离子交换柱还可以用于药物水解、酸碱调节和过滤等操作。
化学品制造离子交换柱在化学品制造过程中也是不可或缺的。
它们可以用于分离和纯化有机合成产物,去除杂质和不纯物。
通过优化离子交换柱的选择和操作条件,可以得到高纯度的化学品产物,满足各种应用的要求。
食品工业离子交换柱在食品工业中的应用主要集中在食品添加剂的提取和纯化过程中。
例如,离子交换柱可以用于从食品中去除金属离子、防腐剂和色素等有害物质。
同时,它们还可以用于提取和分离食品添加剂,以获得高纯度的产品。
环境监测离子交换柱在环境监测中起着重要作用。
大孔树脂柱色谱
吸附量与上样溶液浓度符合Frendich和Angmur经典 吸附公式,即上样溶液浓度增加吸附量增加,但上样溶 液浓度增加有一定限度,即不能超过大孔吸附树脂的饱 和吸附容量。
3 大孔树脂分离效果的影响因素
3.3 吸附流速的影响
对于同一浓度的上样溶液,吸附流速过大, 树脂的吸附量就会降低;但吸附流速过小,吸 附时间就会增加。
在实际应用中,应综合考虑来确定最佳吸附 流速,既要使大孔吸附树脂的吸附效果好,又 要保证较高的工作效率。
3 大孔树脂分离效果的影响因素
3.4 洗脱溶剂性质的影响 3.4.1 洗脱溶剂种类的影响 根据被分离成分的性质及吸附分离环境选择适宜的 洗脱液种类进行洗脱和解吸。常用的方法是用低级醇、 酮或其水溶液解吸。 所选用的溶剂应符合两种要求:一种要求溶剂应能使 大孔网状吸附剂溶胀,这样可减弱溶质与吸附剂之间的 吸附力;另一种则要求所选用的溶剂应容易溶解吸附物。
目前,大孔吸附树脂广泛应用于废水处理、医药工 业、化学工业、分析化学、临床鉴定、工业脱色、环境 保护等领域。
2 大孔树脂的结构、性质与种类
2.2 大孔吸附树脂的结构和理化性质
大孔吸附树脂的 理化性质稳定, 骨架结构主要有 不溶于酸、碱及 大孔吸附树脂一 苯乙烯、丙烯酸 有机溶剂,对有 般为白色球状颗 脂、丙烯腈、异 机物选择性好, 粒,粒度为20-60 丁烯等,致孔剂 不受无机盐类及 目,宏观小球系 有甲苯、石蜡、 强离子、低分子 由许多彼此间存 汽油、煤油、碳 化合物存在的影 在孔穴的微观小 醇、聚乙烯醇等, 响,在水和有机 球组成。 分散剂有明胶等, 溶剂中可吸附溶 交联剂有二乙烯 剂而膨胀。 苯等
1 大孔吸附树脂法的基本原理
工业化的大孔吸附柱色谱设备
1 大孔吸附树脂法的基本原理
树脂的装柱操作方法
树脂的装柱操作方法
树脂的装柱操作方法可以分为以下几个步骤:
1. 准备工作:选择合适的树脂,并将其加入柱子中。
确保树脂与柱子的尺寸和形状相匹配。
2. 预处理柱子:将柱子进行预处理,例如用溶剂进行洗涤和去除可能存在的污染物。
3. 填充树脂:将树脂填充到柱子中。
可以使用注射器或者喷涂器等工具来进行填充。
确保树脂填充均匀,避免出现空隙。
4. 树脂固化:如果使用的是固化型树脂,将填充好的树脂进行固化。
根据树脂的特性,可以选择适当的固化条件,如温度和时间等。
5. 后处理:将固化后的树脂柱进行后处理。
可能需要去除多余的树脂,修整柱子的形状和尺寸。
以上是一般树脂的装柱操作方法的基本步骤,具体操作方法可以根据树脂的种类和使用要求进行调整。
此外,进行树脂装柱操作时应注意安全,佩戴适当的防护设备,并根据树脂的性质进行合理的储存和处理。
阴离子交换柱的原理
阴离子交换柱的原理阴离子交换柱是一种用于离子交换和分离的实验室装置。
它的主要原理是在柱中放置了一定量的阴离子交换树脂,当样品通过这个树脂柱时,它会被分离成不同的离子并被捕获在树脂中。
在这个过程中,阴离子交换柱的化学成分起着非常重要的作用。
阴离子交换柱的树脂化学成分阴离子交换柱中的树脂通常是由含有具有阴离子交换能力的功能基团的高分子糖构成的。
这些功能基团通常是负电荷的,如四乙基铵-碘离子、季铵盐、醋酸树脂等。
这些阴离子交换树脂能够吸附和分离带正电电荷的阳离子,而不被带负电荷的阴离子所吸附。
阴离子交换柱的使用原理使用阴离子交换柱时,样品被加入到柱的顶端,逐渐渗透到树脂层。
在这个过程中,样品中的离子会与树脂中的阴离子交换基团发生化学反应,导致不同离子的分离。
离子和基团之间的反应通常是通过离子扩散的方式完成的,离子通过扩散到基团的表面,与基团发生反应并被捕获。
例如,在分离硫酸根离子和氯离子时,硫酸根会通过扩散到树脂表面与基团反应,而氯离子则会被吸附在树脂内部。
这种分离取决于离子的大小、电荷以及树脂的化学成分。
阴离子交换柱的应用阴离子交换柱广泛应用于分离和提纯有机物和无机物。
它们常用于化学、生物和制药实验室中进行离子层析、蛋白质和酶的纯化。
此外,它们还可以用来分离和确定水中的无机污染物或存在于食品中的各种添加剂。
阴离子交换柱的优势与其他分离和纯化技术相比,阴离子交换柱具有许多优势。
它们可以实现高效的分离和提纯,在分离分子尺寸非常接近时仍然可以实现良好的分离效果,同时还可以量化分离的目标物。
总结阴离子交换柱是一种重要的实验室装置,其原理是利用阴离子交换树脂分离和捕捉离子。
柱内的树脂具有特定的化学成分和电荷特性,可与待分离的离子发生化学反应,从而实现分离和纯化。
阴离子交换柱广泛应用于化学、生物、制药和食品行业,其优势在于高效的分离,良好的分离效果和量化分离的目标物。
装柱知识
通常将树脂装于圆筒形的树脂柱中,溶液连续地通过。
树脂柱内装载树脂的体积称为床容积(bed volume),简写为BV。
工业用的树脂柱的床容积通常由1~10m3,也有较小或较大的。
这是树脂柱的基本单位,它工作时的各种物料量都以BV为单位。
例如溶液通过树脂柱的流量速度为2~4BV/h,即每小时通过溶液的体积为树脂床容积的2~4倍。
树脂的处理能力亦常以BV为单位计算。
流量bv :单位时间某断面(横截面)的水(液体)流量。
流速bv/h:单位时间水(液体)中一个质点移动的距离。
装柱子过程:(1)将层析柱垂直固定在铁架台上,关闭活塞,在柱中加入约3cm高的蒸馏水。
(2)用烧杯将大孔树脂水浆液一次性均匀倒入层析柱中,倒入树脂的同时用玻棒搅拌大孔树脂浆液,并不断加入蒸馏水。
(3)把过量的水从柱底部放出,保持水面高于树脂层面3cm以上,直到树脂转移完毕。
(4)待所有树脂转移完毕后,继续往柱中加蒸馏水,持续30min3.2树脂预处理方法(1)乙醇浸泡:称取适量大孔吸附树脂,加入95%以上的乙醇浸泡24小时,乙醇液面应高于树脂上表面3-5厘米。
然后装入35×50mm 层析柱中。
(2)醇洗:用2BV(BV:指树脂床体积)乙醇以2BV/h的流速冲洗大孔树脂,洗至流出液加三倍量水不呈白色浑浊为止。
并以水以同样流速冲洗树脂,至流出液无醇味。
(3)酸洗:用2BV2%盐酸浸泡2~4小时,并以4~6BV/h流速淋洗树脂,然后用水以同样流速洗至流出液pH中性。
(4)碱洗:用2BV树脂床体积的2%NaOH水溶液淋洗树脂,流速与酸洗相同。
然后用水以同样流速洗至流出液pH中性。
(5)树脂连续使用不必再进行预处理,停用时间过长,应考虑重新预处理。
停用前要充分解吸,洗净,并以大于10%食盐溶液浸泡,以避免细菌在树脂中繁殖。
丙烯酸树脂与镍离子交换
丙烯酸树脂与镍离子交换
丙烯酸树脂与镍离子交换主要应用于离子交换柱层析技术。
在该技术中,丙烯酸树脂作为固定相,镍离子作为流动相,通过树脂与镍离子的交换作用,可以实现对样品中金属离子的分离和提纯。
以下是丙烯酸树脂与镍离子交换的简要步骤:
1. 准备丙烯酸树脂柱:将丙烯酸树脂装填到层析柱中,并用水或其他适当溶剂冲洗,以去除柱内的杂质。
2. 样品处理:将待分离的样品溶解在适当的溶剂中,然后加入镍离子缓冲液。
3. 进样:将处理后的样品溶液引入丙烯酸树脂柱,通过镍离子与树脂的交换作用,实现样品的分离。
4. 洗脱:采用适当浓度的缓冲液洗脱柱子,以去除未吸附的杂质。
在洗脱过程中,可以根据需要调整缓冲液的组成和流速,以优化分离效果。
5. 检测与收集:利用检测器对洗脱液中的镍离子进行检测,根据检测信号收集目标组分。
6. 分析结果:对收集到的组分进行进一步的分析,如定量分析、纯度评估等。
丙烯酸树脂与镍离子交换在实际应用中具有以下优点:
1. 分离效果好:丙烯酸树脂具有较高的交换容量和选择性,可以实现对镍离子的有效分离。
2. 操作简便:采用柱层析技术,可以简化实验操作,提高实验效率。
3. 成本较低:丙烯酸树脂具有较强的经济性,可用于大规模生产和中试规模的分离提纯。
4. 可再生利用:丙烯酸树脂具有较好的再生性能,经过处理后可以重复使用,降低废弃物产生。
需要注意的是,在实际操作过程中,应根据样品的特性和实验要求,选择合适的丙烯酸树脂、缓冲液和实验条件,以达到最佳的分离效果。
亚氨基二乙酸型树脂固相萃取柱
【1】亚氨基二乙酸型树脂固相萃取柱:解密高效分离和富集技术【2】亚氨基二乙酸型树脂固相萃取柱可谓是分析化学领域中一种极具价值的工具,它的应用范围广泛,能够有效地进行样品富集和分离,受到了广泛的关注和认可。
在本文中,我们将从深度和广度两个方面来探讨亚氨基二乙酸型树脂固相萃取柱的工作原理、应用特点以及在分析化学领域中的重要作用。
【3】工作原理亚氨基二乙酸型树脂固相萃取柱是一种固定有亚氨基二乙酸官能团的固相材料,其固定相能够与某些特定的离子或分子发生特定的化学反应,从而实现分离和富集。
树脂上的亚氨基二乙酸官能团能够与金属离子形成络合物,从而实现对金属离子的富集和分离。
这种特定的化学反应为样品的富集和分离提供了可靠的基础,使其具有高效、选择性和灵敏度高的特点。
【4】应用特点亚氨基二乙酸型树脂固相萃取柱具有很多突出的应用特点。
它能够实现对目标分子的高效富集和分离,对样品中的目标成分进行有效提取。
它具有较高的选择性,能够将目标分子与干扰物质有效区分,避免了干扰物质的影响,从而提高了分析结果的准确性和可靠性。
亚氨基二乙酸型树脂固相萃取柱还具有灵敏度高、反应时间短、操作简便等特点,能够满足分析化学领域中对样品富集和分离的高要求。
【5】在分析化学领域中的作用亚氨基二乙酸型树脂固相萃取柱在分析化学领域中扮演着十分重要的角色。
它常常被用于环境监测、食品安全检测、生物医药分析等多个领域。
在环境监测中,亚氨基二乙酸型树脂固相萃取柱可用于富集水样中的重金属离子,达到对微量有害物质的高效检测和分离;在食品安全检测中,它能够对食品中的有害残留物质进行富集和分离,保障食品质量和人体健康。
亚氨基二乙酸型树脂固相萃取柱在分析化学领域中具有着不可替代的重要作用。
【6】个人观点和理解亚氨基二乙酸型树脂固相萃取柱作为一种高效的分离和富集技术,对于提高分析化学领域中样品分离和富集的效率和准确性起到了至关重要的作用。
其特有的工作原理和应用特点使其成为分析化学领域中不可或缺的重要工具。
几种金属离子的柱色谱实验原理
几种金属离子的柱色谱实验原理
柱色谱是一种广泛使用的分离技术,它可以用于分离和纯化各种有机
和无机化合物,如氨基酸、脂肪酸、药物、糖类等。
柱色谱法是基于样品
分子在柱中不同相之间的分配系数而实现分离的。
金属离子是一类常见的分离样品,其中常见的金属离子有铜、铁、铅、锌、镉等。
下面将介绍几种金属离子的柱色谱实验原理。
铜离子柱色谱实验首先需要准备一个阴离子交换树脂柱。
样品溶液通
过树脂柱时,树脂表面吸附了铜离子,而其他离子则被阻滞或绕过树脂柱,从而达到分离铜离子的目的。
铁离子柱色谱实验采用弱阳离子交换树脂列柱进行分离。
基本原理是
将弱酸性离子交换树脂柱与含有铁离子的样品溶液接触,铁离子会被吸附
在树脂表面过程中,而其他离子则会被阻滞或绕过柱子,最终从柱中出来,从而实现铁离子的分离。
铅离子柱色谱实验需要采用离子交换树脂柱进行分离。
针对铅离子,
常采用高亲和性强酸性阳离子交换树脂柱进行吸附分离。
锌离子柱色谱实验可以采用阴离子交换树脂柱。
阴离子交换树脂表面
会导致样品中的阴离子和树脂发生吸附,从而导致样品中的锌离子与阴离
子交换,锌离子得以从溶液中分离。
镉离子的分离也可以采用阴离子交换树脂柱。
操作原理与锌离子类似。
阴离子交换树脂柱表面吸附了样品中的镉离子,从而达到分离的目的。
总之,柱色谱是一种非常有效的分离技术,通过选择不同的柱和检测方法,可以分离几乎所有类型的化合物。
在金属离子的柱色谱实验中,选择适当的柱可以实现有效的分离,并广泛应用于环境、食品等领域。
Bio-Rad色谱柱说明书(DOC)
胺基树脂柱使用维护指南手册目录1树脂色谱柱的介绍2柱子结构2.1拆箱2.2 清洗液的制备3 柱子的保护3.1安装指南3.2 清洗指南4 固定相5 操作参数5.1 流速5.2 样品分离5.3 压力控制5.4 测试6 再生步骤6.1树脂床蓬松6.2清洗污染的柱子6.3 柱子恢复到原始离子状态6.46.5仪器调整/ 连接管道问题7 加热柱关闭8柱子保存8.1 长期保存8.2 短期保存9 故障检修第一部分:树脂基HPLC(高效液相色谱)色谱柱介绍树脂基HPLC色谱柱依据离子排斥、离子交换、配体交换、粒度排斥、反相和正相分配原理。
多重模式和交互作用提供了分离物质的独特的能力。
树脂的装填使柱子有离子交换的能力。
聚苯乙烯的骨架提供了疏水的相互作用。
相互作用的程度取决于待分析的化合物和要求的选择性程度。
要达到有效分离,反相和离子对HPLC技术要求复合洗脱剂条件。
这些方法建立在待分析化合物的改性上,直到对柱子适合为止。
对于树脂基的HPLC柱,可以通过改变填充的材料及优化色谱条件实现化合物的分析。
因此,树脂基柱也可用于异构体的HPLC体系,简化样品的制备方法,同时要求样品没有衍生作用。
通过缩短样品的制备时间,树脂基柱大大缩短了总的分析时间,但是对于大部分的分离,样品制备时必须进行过滤。
柱子是高效液相色谱的核心。
分析的成功与否取决于合适的操作条件选择及柱子的维护保养,不管HPLC系统及样品的制备多么好,如果柱子的使用不当,也得不到好的分离结果。
第二部分:色谱柱结构2.1拆包拆包取色谱柱时,仔细检查是否有运输过程中的损害,粗处理或者溶剂泄漏。
使用运输过程中的箱子存放柱子。
如果发现柱子被损坏的迹象,立即通知运输方,并且联系Bio-Rad公司技术服务部或直接去Bio-Rad公司在当地的办事处。
2.2 准备洗脱液(也就是流动相)只有新的去离子水、分析纯试剂和高纯度有机溶剂可以用来制备洗脱液。
制备好的流动相在使用之前需用0.45μm的过滤器进行过滤以除去可以堵塞系统进口的不溶性微粒。
大孔吸附树脂色谱分离原理是
大孔吸附树脂色谱分离原理是
大孔吸附树脂色谱分离是一种基于吸附作用的分离技术,其原理如下:
1. 吸附作用:大孔吸附树脂具有丰富的微孔和大孔结构,能够吸附目标物质。
在色谱分离过程中,待分离混合物通过树脂柱时,目标物质会与树脂表面的活性位点相互作用而被吸附。
2. 选择性:大孔吸附树脂对不同物质具有不同的吸附能力,这取决于物质的化学性质、分子量、极性等因素。
通过选择合适的树脂和洗脱条件,可以实现对混合物中不同成分的选择性分离。
3. 洗脱过程:当混合物通过树脂柱后,使用适当的洗脱剂(通常是有机溶剂或水溶液)进行洗脱。
洗脱剂会与被吸附的物质竞争活性位点,从而将目标物质从树脂上解吸下来。
4. 分离效果:由于不同物质在树脂上的吸附能力不同,洗脱过程中它们会以不同的速度从树脂上解吸下来,从而实现分离。
通过控制洗脱条件(如洗脱剂的种类、浓度、流速等),可以优化分离效果。
大孔吸附树脂色谱分离具有操作简便、分离效率高、选择性好等优点,广泛应用于生物大分子、天然产物、药物等领域的分离和纯化。
pt -大孔吸附树脂柱
pt -大孔吸附树脂柱PT -大孔吸附树脂柱引言:PT -大孔吸附树脂柱是一种常用的分离技术工具,广泛应用于生物制药、食品工业、环境监测等领域。
该树脂柱具有大孔径和高比表面积的特点,能够高效地吸附目标物质,并实现其与其他成分的分离。
一、PT -大孔吸附树脂柱的原理PT -大孔吸附树脂柱是以特殊的树脂为填料,通过静态或动态吸附作用,将目标物质从混合物中吸附出来。
其原理是利用树脂表面的特殊结构和化学性质,使目标物质与树脂表面发生相互作用,从而实现目标物质的吸附和分离。
二、PT -大孔吸附树脂柱的优点1. 大孔径:PT -大孔吸附树脂柱具有较大的孔径,有利于目标物质在树脂内部的扩散和吸附,提高吸附效率。
2. 高比表面积:该树脂柱具有较高的比表面积,可以提供更多的吸附位点,增加目标物质与树脂的接触面积,提高吸附效果。
3. 良好的化学稳定性:PT -大孔吸附树脂柱在不同的酸碱条件下都具有较好的化学稳定性,可以适应不同的工艺要求。
4. 良好的机械强度:该树脂柱具有较好的机械强度,不易破碎和变形,使用寿命长。
三、PT -大孔吸附树脂柱的应用1. 生物制药:PT -大孔吸附树脂柱在生物制药领域中广泛应用于蛋白质纯化、疫苗制备等工艺中。
其高效的吸附特性可以快速纯化目标蛋白质,并去除杂质。
2. 食品工业:PT -大孔吸附树脂柱在食品工业中主要用于色素、香料、防腐剂等添加剂的分离和纯化。
其高效的吸附能力可以有效去除杂质,提高产品的纯度和质量。
3. 环境监测:PT -大孔吸附树脂柱在环境监测领域中主要用于水质、大气中污染物的吸附和分离。
其高效的吸附能力可以有效地去除有害物质,保护环境和人类健康。
四、PT -大孔吸附树脂柱的使用注意事项1. 样品处理:在使用前,需要对样品进行预处理,去除杂质和干扰物,以提高吸附效果。
2. 流速控制:在使用过程中,需要控制流速,避免过快或过慢的流速对吸附效果产生影响。
3. pH调节:在某些情况下,需要调节样品的pH值,以提高吸附效率。
制作混合床离子交换树脂柱时的注意事项
制作混合床离子交换树脂柱时的注意事项在化工生产中,混合床离子交换树脂柱是一种常见的工艺设备,用于去除水中的离子杂质,以提高水质纯度。
制作混合床离子交换树脂柱是一个非常重要的环节,需要注意一系列的操作步骤和技术要点。
本文将从深度和广度两个方面,介绍制作混合床离子交换树脂柱时需要注意的事项,并结合个人实践经验进行探讨。
一、深度方面1.原料选择:混合床离子交换树脂柱的质量和性能受原料的影响较大。
在制作过程中,需要选择优质的离子交换树脂作为原料。
还需要根据实际情况选择合适的阳离子交换树脂和阴离子交换树脂,以确保混合床离子交换树脂柱的效果。
2.比例控制:在制作混合床离子交换树脂柱时,需要控制阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的比例。
通常情况下,阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的比例为1:1,但实际操作中需要根据水质情况和处理要求进行适当的调整。
3.混合均匀:在进行混合床离子交换树脂柱的制作过程中,需要确保阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的混合均匀。
混合不均匀会导致混合床离子交换树脂柱效果不佳,甚至无法正常使用。
4.压实工艺:混合床离子交换树脂柱的制作还需要注意压实工艺。
在填充树脂的过程中,需要适当施加压力,以确保树脂填充的紧密度和均匀度。
5.水处理工艺:制作混合床离子交换树脂柱时,需要注意水处理工艺。
在填充树脂之前,需要对水质进行预处理,以去除浮游物、悬浮物和有机物等杂质,以确保混合床离子交换树脂柱的使用寿命和效果。
二、广度方面1.环保要求:在制作混合床离子交换树脂柱时,需要充分考虑环保要求。
选择环保型离子交换树脂原料和采用节能、低排放的生产工艺,是制作混合床离子交换树脂柱的重要方面。
2.操作安全:在制作混合床离子交换树脂柱过程中,操作安全至关重要。
工作人员必须严格按照操作规程进行操作,并穿戴相关的防护用具,以确保制作过程中的安全。
3.设备维护:制作混合床离子交换树脂柱所使用的设备,如混合器、填料机等,需要定期进行维护保养,以确保设备运行的稳定和可靠性。
软水机工作原理图
软水机工作原理图软水机是一种常用的水处理设备,能够将硬水中的钙、镁等离子通过离子交换技术去除,从而达到软化水质的效果。
软水机的工作原理是通过离子交换树脂实现的。
软水机通常由几个主要部分组成:树脂柱、多路阀、控制器和盐水箱等。
1. 树脂柱:树脂柱是软水机的核心部件,由一种特殊的树脂填充。
树脂的主要成分是离子交换树脂,其具有高度结构化的聚合物颗粒,能够吸附和释放离子。
软水机中一般使用的树脂是阴离子交换树脂,其能够吸附水中的阴离子,如钙、镁、铁等。
2. 多路阀:多路阀安装在软水机上,它起到控制水流方向的作用。
多路阀分为多个不同的阀门,可以根据需要切换不同的阀门来实现不同的功能,如软化、回流、冲洗等。
3. 控制器:控制器是软水机的核心控制装置,用于控制各部件的工作状态。
控制器根据设定的参数和水质传感器的反馈信息,自动控制多路阀的切换和树脂柱的工作状态。
4. 盐水箱:软水机使用盐水来进行再生,盐水箱用于储存盐水。
在再生过程中,盐水通过多路阀进入树脂柱进行冲洗,以清除吸附在树脂上的钙、镁等离子。
软水机的工作过程如下:1. 进水:当水进入软水机时,经过预处理后,进入树脂柱。
2. 离子交换:水中的阳离子被树脂吸附,而树脂释放出等量的钠离子。
3. 软化水质:经过离子交换后,水中的钙、镁等硬度物质被树脂去除,水变得软化。
4. 定时再生:当树脂吸附的阳离子达到一定饱和度后,控制器会自动切换多路阀,将盐水引入树脂柱进行再生。
5. 冲洗:盐水从树脂柱底部上升冲洗树脂,将吸附在树脂上的硬度物质冲走。
6. 冲洗结束后,树脂柱重新装载钠离子,准备进行下一轮的软化水质过程。
软水机的工作原理简单明了,通过离子交换树脂去除水中的硬度物质,使水质变软。
软水机广泛应用于家庭、商业和工业领域,能够有效地解决因硬水造成的问题,如水垢、管道堵塞、洗涤剂消耗增加等。
软水机的工作原理图清晰明了,使人们更加了解软水机的工作过程和原理,促进了软水机的使用和发展。
软化器的工作原理
软化器的工作原理软化器(也称作软化水机)是一种用于去除水中硬度离子的设备,主要由树脂柱和控制系统组成。
它的工作原理基于离子交换技术,通过将水中的钙和镁离子转变为无害的钠离子来软化水质。
本文将详细介绍软化器的工作原理。
软化器中的树脂柱是软化器最关键的部件,它包含了一个离子交换树脂床。
离子交换树脂是一种特殊的聚合物,具有吸附和释放离子的能力。
在软化器中,离子交换树脂一般使用阴离子交换树脂(如强酸型树脂)或阳离子交换树脂(如强碱型树脂)。
软化器的工作过程可以分为四个主要步骤:树脂吸附、去除硬度离子、再生和冲洗。
首先,在树脂吸附阶段,水从进水管进入软化器,并通过树脂柱。
水中的钙和镁离子的阳离子被吸附到树脂床的离子交换位,同时释放相同价位的钠离子。
其次,硬度离子被去除。
软化器中的树脂床在一段时间内会积累足够多的钙和镁离子,使得树脂床不能再有效地软化水质。
当树脂床达到饱和状态时,软化器会自动转入再生模式。
再生是软化器的重要步骤。
软化器通过控制器中的阀门,将含有高浓度的盐水(如氯化钠溶液)引入软化器的树脂床。
盐水中的钠离子会与树脂床吸附的钙和镁离子的阳离子进行交换,使树脂床重新恢复到吸附容量大的状态。
交换完毕后,树脂床将被冲洗,将残留的盐水和其他杂质冲走。
最后,通过用水器从软化器中输出软化水。
该软化水中的硬度离子已被树脂床吸附,取而代之的是钠离子。
软化水确保在使用时不会对设备和管道产生腐蚀和结垢,同时也能提供更好的清洁效果。
软化器的控制系统是软化器的核心部分,它负责监控和调节软化器的运行状态。
控制系统通常由一个自动控制器和压力传感器组成。
自动控制器能够根据树脂床的吸附容量和水流,自动切换软化器的不同工作模式,保证软化器的高效运行。
压力传感器用于监测软化器的进水压力和出水压力,以确保软化器输出的水质符合要求。
总结来说,软化器的工作原理主要基于离子交换技术。
通过树脂吸附、去除硬度离子、再生和冲洗等步骤,软化器能够有效去除水中的钙和镁离子,软化水质。
大孔树脂柱的经验之谈
精心整理1.下面这个事是我在网上找到的,我想可能有的朋友在做这些实验时也会出现这样的错误,就写出来的。
该帖作者的师兄在用大孔树脂提纯中药有效成分时,直接把大孔树脂装入玻璃柱中,倒入了95%乙醇浸泡。
没过一会玻璃柱炸了。
因为大孔树脂在吸附液体时要溶胀,撑破了玻璃柱.玻璃碎片划破了衣服,还划伤了腿部,幸好没划到血管。
所以做大孔树脂时应在宽敞的容器中使树脂充分溶胀,才能装柱。
2.大孔树脂湿法装柱时,在玻璃柱中极易混上气泡,影响实验结果。
遇到这种情况不要着急。
3 然后用%乙醇洗 用3-51方法:取已经处理好的大孔树脂50g (取量可根据实验条件而定),用蒸馏水装柱(300mm ×15mm )后,供试液以2BV/h 的速度上样,药液浓度(假设为)0.5g 生药/ml (根据样品处理方法计算得来),每2.0ml 收集一份,薄层检视指标成分的化学成分变化。
当(假设第132份开始明显表现出泄漏现象),按每份2.0ml 计,总上样体积为262ml 相当于131g 生药量,公式:树脂吸附容量=泄漏点前上柱样品体积(ml )×样品浓度(g/ml )由上述结果可以得出该树脂对该植物中该成分的吸附容量,即每1g 树脂最大吸附量为2.62g 生药。
2、另外,在换浓度进行洗脱时,在树脂当中特别容易出现气泡,影响洗脱效果。
可以采用下列方法减少气泡的产生,方法:在换下个浓度时,等到前一个低浓度溶液的界面与树脂上层的距离相差2~5mm 时,再沿着玻璃壁旋转少量的加入下一个较高浓度的溶液,这时加入量也不要太多,加5~10mm 高就行,再重复上述操作2~3次后,就可以大量加入较高浓度的溶液了。
☆文献互助、学术交流和学术资源精心整理大孔吸附树脂使用注意事项1)含水70%左右,湿态0℃以上保存。
严防冬季将球体冻裂。
2)物化性能稳定,不溶于酸、碱及有机溶剂,不降解,热失重温度266℃。
3)树脂使用前,需根据使用要求,进行程度不同的予处理,是将树脂内孔残存的惰性溶剂浸除。
大孔吸附树脂装柱步骤
大孔吸附树脂装柱步骤嘿,你问大孔吸附树脂装柱步骤呀,那咱就来唠唠呗。
首先呢,你得把要用的大孔吸附树脂准备好哦。
就像要给小宠物准备一个舒服的小窝一样,得先把“材料”都找齐啦。
看看树脂有没有结块啥的,如果有,就轻轻把它们弄散,让它们都乖乖的。
然后呢,要把柱子洗干净哦。
这柱子就好比是树脂的“家”,得打扫干净才能让树脂住得舒服呀。
用清水或者合适的溶剂把柱子里里外外冲洗几遍,把里面可能有的杂质啊灰尘啊都冲掉,就像给新房间打扫卫生一样,要弄得干干净净的。
接下来,就可以开始装柱啦。
先在柱子底部放一些棉花或者玻璃纤维之类的东西,这就像是给树脂的家铺个“小垫子”,可以防止树脂漏下去哦。
然后把树脂慢慢地倒进去,倒的时候要轻轻的,可别一股脑儿地倒,不然树脂会“生气”的,哈哈,开玩笑啦,就是怕倒得太急会产生气泡或者不均匀。
就像你往杯子里倒沙子一样,慢慢地倒才能倒得平平稳稳的。
一边倒一边可以用玻璃棒或者其他合适的东西轻轻搅拌一下,让树脂分布得更均匀。
等树脂都装进去后,要在上面再放一层棉花或者滤纸啥的,这就像是给树脂的家盖个“小被子”,可以保护树脂,也能让液体在流过柱子的时候更均匀。
然后呢,要用合适的溶剂对柱子进行冲洗,把里面可能残留的一些小杂质或者空气都冲出去,让树脂在柱子里舒舒服服地待着。
我给你讲个我听说的事儿吧。
有个实验室的小伙伴第一次装大孔吸附树脂柱的时候,可紧张啦。
他一开始倒树脂的时候倒得有点快,结果就出现了一些气泡。
后来他赶紧停下来,慢慢地重新弄,一边倒一边轻轻地搅拌,最后终于把柱子装好了。
经过这次之后,他就有经验啦,每次装柱都特别小心,装出来的柱子效果可好了。
所以啊,装大孔吸附树脂柱的时候要细心点,按照步骤来,你也能装出一个漂亮的柱子哦,加油吧!。
大孔树脂结合硅胶柱流程
大孔树脂结合硅胶柱流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!大孔树脂结合硅胶柱在分离纯化中的应用流程大孔树脂结合硅胶柱技术是现代化学、生物和药物研究中一种重要的分离纯化方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1、离子交换树脂柱离子交换树脂是放置在树脂柱中进行工作的,这有利于发挥它的功能,并便于再生。
国外糖厂树脂柱的有效容积(装载树脂量)一般为3~10m3,直径2.3~3.3m,高3.3~4m,树脂床的高度0.6~2m。
树脂柱为立式圆筒形结构,两端密封,能承受一定的工作压力。
它通常用钢板焊接制成,内壁整体衬上耐酸、碱的橡胶层,小型树脂柱可全用不锈钢制造。
树脂柱总高度约为树脂层的两倍,以备树脂工作时体积膨胀和防止反洗时树脂被冲走。
如果树脂的粒度较大,对通过液体的阻力较小,树脂层可较高,并相应缩小柱体的直径。
但如树脂粒度较细,对液体的阻力较大,则树脂层不宜高,以免影响液体的通过,降低它的生产能力。
有些装载细颗粒树脂的柱,树脂层的高度只约0.8m,但它的工作周期时间亦较短。
树脂柱的底部装上细孔平板及筛网,树脂放置在筛网之上。
一种设计采用三层筛网,分别为60、20、10目,也有采用70目筛,以适应颗粒较小的树脂。
有些设计不用筛网,在底部装设有大量微缝小孔的分配器,汇集从树脂床流出的液体。
在树脂柱的顶部,装有糖浆入料管及入料分配器,进入的糖浆经过它均匀分布,然后向下通过树脂层,在底部集中排出。
在树脂层的上方还有另一套分配器,连接洗水管及再生溶液管,洗水与再生液分别从该处进入,从上向下通过树脂层,到底部排出。
底部分配器还连接反冲洗水管,当树脂反洗时,从底部进水,均匀地冲动树脂层,将树脂中夹杂的悬浮物冲走,经顶部分配器排出。
另在柱顶部接有压缩空气管,在开始入料前,开入压缩空气将树脂颗粒略为压紧,使形成树脂床。
树脂柱底部亦接有压缩空气管,必要时可通过压缩空气反冲树脂层,使其疏松,然后再开水管反洗树脂。
柱底部还有树脂装卸管。
树脂柱内全部附件及连接管路的材料均为不锈钢,成分通常为1Cr18Ni12Mo2Ti。
树脂柱的一种设计如右图。
早期的树脂柱亦有在底部用石英砂作为阻隔树脂的介质(不用筛网),先放置一层15cm厚的从4~6mm 到6~11mm大小的石英块,在它的上面再装一层15cm 厚的从2.5×1.5mm 到3.5×1.5mm大小的石英砂,上面再装树脂。
树脂柱最主要的规格参数是它装载的树脂量BV(Bed Volume,m3)。
树脂柱的处理能力与它的树脂装载量成正比。
各种物料的流量和速率以BV或BV/h为计算单位。
糖液通过树脂层与树脂接触的时间为通过速度BV/h的倒数,如通过速度为3BV/h,则接触时间为1/3小时;若树脂层高1.2m ,则糖液通过树脂层的流速为6cm/min(按树脂柱横截面计) 。
树脂柱的工作是周期性的,工作效率不够高。
近年发展了多种连续工作的装备,只用一个系统,树脂在器内连续地缓慢地移动,流出器外与液体一起用低速泵输送,经过循环管流回器内,在这个循环中顺次进行各项操作;或者分为交换柱和再生柱,连续循环工作。
具体的设计有多种,如Higgins系统Asahi系统和双柱系统等。
它们已较多地用在水处理和化工行业中,但在制糖工业中还用得较少。
加拿大Macdonald 等用小型模拟设备研究了连续离子交换系统在甜菜糖厂的应用,说明它的脱色效果更稳定,树脂的效能可更充分地利用。
2、离子交换树脂柱的工作过程树脂柱在连续通入糖液时,树脂逐渐吸附了色素和杂质,其性能就逐渐下降,流出糖液的色值逐渐升高。
例如,两种原来色值不同(725IU和2900IU)的糖液在分别通过两种不同树脂柱:苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂,通过不同BV数的糖液后的脱色率变化如下表。
通过糖液BV数苯乙烯系树脂丙烯酸系树脂原色值725 原色值2900 原色值725 原色值29000 90 90 90 9010 84 60 84 7520 81 53 82 6930 79 46 81 6740 77 - 81 -它说明了,在糖液原色值较高时,树脂性能下降得较快,能处理的糖液总量较少;浅色糖液的处理量则较大。
这两类树脂初时的脱色率相同,但苯乙烯系树脂的性能下降较快,而丙烯酸系树脂下降较慢,即较耐污染。
树脂柱使用一定时间后,脱色效能不足,就要停下来再生。
这个脱色工作时间一般为8~20小时;在处理低色值糖液时可延长到数十小时。
停用后各种辅助工作和再生的时间需数小时。
离子交换树脂的具体使用过程如下:(1〕预备工作将树脂与水混合一起倾入树脂柱中,借助水的浮力使树脂自然沉积,在柱内均匀堆积,密度一致。
在准备使用前,先将水排净,然后通入压缩空气,压出余水,并将树脂压成“床”。
再生后的树脂亦要用无离子水浸泡,使用前排水和通压缩空气。
(2)入料树脂柱入料前,先开入约1BV的甜水浸润树脂层,随后开入脱糖时回收的稀糖液及浓糖液,各需时10~15分钟,控制流量速度约为2.5BV/h,使树脂中糖液浓度逐渐升高。
这个过程称为上糖或甜化(sweetening)。
然后再开入所处理的糖浆,并注意流出液的浓度和色值,当浓度达50~60ºBx和色值符合要求时,即转入正常脱色运行。
(3)正常运行控制一定的入料速度,使流出糖浆色值符合指标规定。
入料流量速度的数值,视所处理原料的质量及所要求的脱色效果而定。
对于已经过澄清处理的原糖回溶糖浆,一般控制2~3BV/h;而对于白糖回溶糖浆,因其本身色值已较低,可用较大流速(如5BV/h);若流量过高,则脱色效果可能达不到要求。
在运行一段时间后,树脂吸附积聚的杂质较多,脱色能力降低,流出糖液的色值逐渐升高,当达到限定数值时,即停用该柱而转用其他备用树脂柱。
(4)脱糖在停止入料后,要将树脂床中的糖汁尽量排出,这称为脱糖(desweetening)开入前段回收的浓糖液将树脂层中的脱色糖浆压出,控制流速约2.5BV/h,处理约30分钟。
随后开入稀糖液洗出浓糖液至贮箱备用。
流速与时间同上。
再以无离子水洗出稀糖液,供溶糖之用。
约洗20分钟,当洗出液低于浓度0.5ºBx时可弃去。
(5)反洗从树脂柱底部开入70~80℃的软水(汽凝水),以4~6BV/h的流速反方向冲洗树脂层,使在工作时被压紧的树脂层松散,并自行按颗粒大小重新铺排成床,增大颗粒之间的空隙,以便于下一步再生时,树脂能与再生液充分接触和进行反应。
反洗还可将树脂层中混杂的悬浮物冲走。
这项操作通常需要数十分钟,直至洗出液无明显混浊为止。
为防止反洗时树脂被冲走而损失,反洗流速不可过大;洗出水通过简单的隔筛(如曲筛或网袋)收回流失的树脂。
树脂反洗后进行再生。
如果所处理的糖液含溶解性杂质不多,只是由于运行一段时间后,树脂层被压实,或被悬浮物阻塞而影响糖液通过,树脂仍有较好的交换能力,则在反洗清除悬殊浮物并用无离子水浸渍一段时间后,仍可再入料工作,待下一次反洗后才进行再生,以减少再生剂用量。
3、离子交换树脂的再生(1)常规的再生处理离子交换树脂使用一段时间后,吸附的杂质接近饱和状态,就要进行再生处理,用化学药剂将树脂所吸附的离子和其他杂质洗脱除去,使之恢复原来的组成和性能。
在实际运用中,为降低再生费用,要适当控制再生剂用量,使树脂的性能恢复到最经济合理的再生水平,通常控制性能恢复程度为70~80%。
如果要达到更高的再生水平,则再生剂量要大量增加,再生剂的利用率则下降。
树脂的再生应当根据树脂的种类、特性,以及运行的经济性,选择适当的再生药剂和工作条件。
树脂的再生特性与它的类型和结构有密切关系。
强酸性和强碱性树脂的再生比较困难,需用再生剂量比理论值高相当多;而弱酸性或弱碱性树脂则较易再生,所用再生剂量只需稍多于理论值。
此外,大孔型和交联度低的树脂较易再生,而凝胶型和交联度高的树脂则要较长的再生反应时间。
再生剂的种类应根据树脂的离子类型来选用,并适当地选择价格较低的酸、碱或盐。
例如:钠型强酸性阳树脂可用10%NaCl溶液再生,用药量为其交换容量的2倍(用NaCl 量为117g/L树脂);氢型强酸性树脂用强酸再生,用硫酸时要防止被树脂吸附的钙与硫酸反应生成硫酸钙沉淀物。
为此,宜先通入1~2%的稀硫酸再生。
氯型强碱性树脂,主要以NaCl溶液来再生,但加入少量碱有助于将树脂吸附的色素和有机物溶解洗出,故通常使用含10%NaCl + 0.2%NaOH的碱盐液再生,常规用量为每升树脂用150~200gNaCl,及3~4gNaOH。
OH型强碱阴树脂则用4%NaOH溶液再生。
树脂再生时的化学反应是树脂原先的交换吸附的逆反应。
按化学反应平衡原理,提高化学反应某一方物质的浓度,可促进反应向另一方进行,故提高再生液浓度可加速再生反应,并达到较高的再生水平。
为加速再生化学反应,通常先将再生液加热至70~80℃。
它通过树脂的流速一般为1~2BV/h。
也可采用先快后慢的方法,以充分发挥再生剂的效能。
再生时间约为一小时。
随后用软水顺流冲洗树脂约一小时(水量约4BV),待洗水排清之后,再用水反洗,至洗出液无色、无混浊为止。
一些树脂在再生和反洗之后,要调校pH值。
因为再生液常含有碱,树脂再生后即使经水洗,也常带碱性。
而一些脱色树脂(特别是弱碱性树脂)宜在微酸性下工作。
此时可通入稀盐酸,使树脂pH值下降至6左右,再用水正洗,反洗各一次。
树脂在使用较长时间后,由于它所吸附的一部分杂质(特别是大分子有机胶体物质)不易被常规的再生处理所洗脱,逐渐积累而将树脂污染,使树脂效能降低。
此时要用特殊的方法处理。
例如:阳离子树脂受含氮的两性化合物污染,可用4%NaOH溶液处理,将它溶解而排掉;阴离子树脂受有机物污染,可提高碱盐溶液中的NaOH浓度至0.5~1.0%,以溶解有机物。
近年国内研究用糖化钙溶液对使用过的树脂进行再生,再生液返回生产流程再用,不需要排放。
免除了再生废液处理的问题。
(2)特殊的再生处理污染较严重的树脂,可用酸或碱性食盐溶液反复处理,如先用10%NaCl +1%NaOH碱盐溶液溶解有机物,再用4%HCl 或分别用10%NaOH 及1%HCl溶解无机物,随后再用10%NaCl+1%NaOH处理,在约70℃下进行。
如果上述处理的效果未达要求,可用氧化法处理。
即用水洗涤树脂后,通入浓度为0.5%的次氯酸钠溶液,控制流速2~4BV/h,通过量10~20BV,随即用水洗涤,再用盐水处理。
应当注意,氧化处理可能将树脂结构中的大分子的连接键氧化,造成树脂的降解,膨胀度增大,容易碎裂,故不宜常用。
通常使用50周期后才进行一次氧化处理。
由于氯型树脂有较强的耐氧化性,故树脂在氧化处理前应用盐水处理,变为氯型,这还可避免处理过程中的pH值变化,并使氧化作用比较稳定。
(3)再生废液的处置糖厂用树脂脱色,树脂再生的废液含有大量的色素和有机物,颜色很深。
用原糖生产精糖时,每100吨糖的再生废液量约为6~9m3。
要经过处理才能排放(或循环),这也是一个难题。
Ionresin详细研究了用化学方法处理再生液,使色素和其他有机物沉淀,除去杂质后再循环使用,减少排放,并充分利用其中的氯化钠。