实验 去离子水的制备与水质分析
去离子水制备
去离子水制备
离子水是一种特殊的水，在制备过程中会将水中的离子去除，使其达
到纯净的水质。
制备离子水的方法有多种，下面以反渗透法为例进行
详细说明。
制备离子水的过程通常包括以下几个步骤：
1. 准备反渗透设备：反渗透设备主要由预处理系统、反渗透膜组件和
后处理系统组成。
预处理系统用于去除水中的悬浮颗粒、胶体物质等
杂质，以保护反渗透膜组件；反渗透膜组件是制备离子水的核心部分，通过筛选和拦截作用去除水中的离子；后处理系统用于进一步提高水质，确保制备的离子水达到要求。
2. 进行预处理：将待处理的水通过预处理系统处理，去除其中的悬浮
颗粒、胶体物质等大颗粒杂质。
常用的预处理方法包括过滤、沉淀、
混凝等。
3. 进行反渗透：经过预处理后的水进入反渗透膜组件，通过反渗透作用，只有水分子能穿过膜孔，而离子和溶解的物质则被滞留在膜表面，从而得到离子水。
4. 进行后处理：制备出的离子水可能还含有少量杂质，通过后处理系
统进行处理可以进一步提高水质。
常用的后处理方法包括活性炭吸附、紫外线消毒、臭氧氧化、深层过滤等。
5. 储存和取用：制备好的离子水通常需要储存在密闭的容器中，以保
持其纯净性。
在使用时，可以直接倒出或利用特殊装置连接供水系统。
需要注意的是，制备离子水虽然可以滤除大部分离子，但并不能完全
去除所有的离子。
因此，制备离子水后仍需要注意其适用范围和用途。
去离子水的制备
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- H2O2、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。
实验2离子交换法制备去离子水
实验2 离子交换法制备去离子水一、实验目的1．了解离子交换法的原理。
2．掌握离子交换柱的制作方法及去离子水的制备方法。
3．学习电导率仪的使用及水中常见离子的定性鉴定方法。
二、实验原理1．离子原理无论是工农业生产用水、日常生活用水，还是科研实验用水，对水质都有一定的要求。
在天然水或者自来水中含有各种各样的无机和有机杂质，常见的无机杂质有、、、、离子及某些气体。
常见的处理+2Mg +2Ca -23CO -3HCO -Cl 方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法。
本实验中主要介绍离子交换法的原理及应用。
离子交换法中起核心作用的物质就是离子交换树脂，它是一种具有网状结构的有机高分子聚合物，由本体和交换基团两部分组成，其中本体起的是载体作用，而本体上附着的交换基团才是活性成分。
根据活性基团类型的不同，可以把离子交换树脂分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。
典型的阳离子交换树脂是磺酸盐型交换树脂，其结构为其中H +离子可以电离，进入溶液，并与溶液中阳离子如、、+Na +2Mg 离子等进行交换，故名为阳离子交换树脂。
+2Ca典型的阴离子交换树脂如季铵盐型离子交换树脂，其结构为其中离子可以电离进入溶液，并与溶液中阴离子、离子等进-OH -24SO -CI 行交换，故名为阴离子交换树脂等净化的水分别经过阴离子交换树脂后，杂质离子被离子和离子+H -OH所取代，最后通过中和反应结合生成水，达到净化的目的。
值得指出的是离子交换法只能对水中电解质杂质有较好的净化作用，而对其他类型杂质如有机杂质是无能为力的。
实际生产时，将离子交换树脂装填入容器状管道中，做成离子交换柱（见图3.28），一个阳离子交换柱和一个阴离子交换柱串联在一起使用，称为一级离子交换法水处理装置（图3.29）。
该装置串联的级数越多，去杂质的效果显然越好。
实际上实验室里使用的所谓蒸馏水，有很多就是通过离子交换法制得的。
离子换柱在使用过一段时间后，柱内树脂的离子交换能力会出现下降，解决办法是分别让NaOH 溶液和HCl 溶液流过失效的阳离子和阴离子交换树脂，这一过程叫做离子交换树脂的再生。
去离子水制备心得体会
去离子水制备心得体会去离子水是以城市自来水为原料，经过去除杂质和离子处理而得到的纯净水，其电导率低于10微西（us/cm）。
在实验室中，去离子水是一个非常重要的试剂，可用于分析和实验的许多方面，例如物质制备、生命科学、药物研发等。
去离子水制备的过程需要仪器设备、化学药剂和一定的操作技巧，以下是我在去离子水制备方面的一些心得体会。
一、仪器设备部分：1. 离子交换柱：离子交换柱可以有效去除自来水中的离子，例如钙离子、镁离子、铵离子等。
在选择离子交换柱时，需要根据水质、流量、工作压力等因素进行综合考虑，以确保离子去除的效果和操作的稳定性。
2. 离子交换树脂：离子交换树脂是参与离子交换的关键因素之一。
不同的离子交换树脂对于不同离子的吸附和释放效果不同，因此需要根据实际需要选用对应的树脂。
3. 离子交换器：离子交换器是一个重要的仪器设备，通过它可以方便地控制水质、流量、工作压力等参数。
在选择离子交换器时，需要考虑到其流量、纯化能力和稳定性等方面因素。
二、化学药剂部分：1. 离子交换后处理剂：离子交换柱的使用过程中，需要不断进行后处理以保证其离子交换效果。
通常使用的后处理剂有硝酸、盐酸、乙酸等。
2. 酸碱指示剂：酸碱指示剂可以用于监测去离子水中的pH值，以检验其是否处于理想的范围内。
通常使用的酸碱指示剂有甲基橙、溴蓝等。
三、操作技巧部分：1. 水质分析：在制备去离子水之前，需要充分了解所使用的原水质量，并对水质进行分析。
水质分析可以帮助制定合适的操作方案和选用合适的仪器设备和化学药剂。
2. 对仪器设备和化学药剂进行适当的维护：仪器设备的正常运行和化学药剂的有效性需要依赖于适当的维护。
必须定期对仪器设备进行清洗、消毒、校准和更换零部件等工作。
同时，需要严格控制化学药剂的用量和替换时间。
3. 安全操作：去离子水制备涉及到高温、高压、化学药品等危险因素，因此需要在操作过程中注意安全。
必须严格遵守相关操作规程，佩戴个人防护装备。
去离子水化学式
去离子水化学式离子水是指水中离子浓度较高的一种水。
离子水可以通过各种方法制备得到，如电离、反渗透等方法。
这篇文章将介绍离子水的化学式、制备方法、性质和应用等方面的内容。
离子水的化学式为H2O，其分子式为H2O，其中H表示氢原子，O表示氧原子。
离子水与普通水不同的是，其中溶解了许多离子，如Na+、Cl-、Ca2+等离子，所以其电导率较高，呈酸碱性。
离子水的制备方法有多种，其中比较常见的有电离方法和反渗透方法。
电离法是指将普通水加入到电离仪（如离子交换树脂、电离器）中，通以电流后离子交换树脂或电离器会将水分子中的离子分离出来，从而得到离子水。
这种方法可以得到高纯度的离子水。
反渗透法是指将含有离子的水通过滤膜，将其中的离子和杂质过滤出来，得到纯净的离子水。
这种方法可以制备大量的离子水，但其纯度较低，需要进一步处理才能达到高纯度的要求。
离子水有着很多的性质，如高电导率、较低表面张力、极佳的化学稳定性等。
其中高电导率是离子水的一大特点，因为其中溶解了许多离子，这些离子可形成电解质，从而带电离子在离子水中发生运动时形成电流。
离子水的高电导率与普通水的电导率相比明显更高，这使得离子水在电子设备制造、生物技术、实验室等应用领域中具有很大的优势。
离子水还有很多应用领域，如电子制造、电解质、化学反应介质、生物实验等。
在电子制造领域，离子水广泛应用于电路板制造、涂层和喷漆、清洗半导体器件等领域，其高电导率和化学稳定性可以有效地保证电路板的质量和稳定性。
在生物实验领域，离子水可以作为生物样本的洗涤剂，可以帮助去除杂质，提高实验结果的可靠性。
离子水是研究基础科学、开发新技术等领域中必不可少的一种水，它的高电导率、化学稳定性和良好的应用性能使得它在众多领域都得到了广泛的应用。
离子水在电子行业、生物科技和实验室中的应用已经证明其极大的优势。
在电子制造业中，使用高纯度离子水可以确保电子产品的质量和可靠性。
在衬底清洗、电池材料清洗、半导体加工等等领域，高纯度的离子水都是经常使用的清洗剂。
去离子水的制备实验报告
去离子水的制备实验报告实验报告：去离子水的制备摘要：本实验采用了双离子交换法去除水中的离子，制备出高纯度的去离子水。
通过测定得出，制备出的去离子水电导率为 0.05μS/cm，pH 值为 6.8，符合国家标准 GB/T 6682-2008 中去离子水的规定。
本实验成功制备出高纯度的去离子水，为后续实验提供了重要的基础。
实验目的：1、了解去离子水的制备方法和原理；2、掌握去离子水的制备技能；3、分析测定去离子水的纯度。
实验原理：水中的离子可以通过双离子交换法去除。
该方法是通过树脂吸附水中离子后再释放出同等量的离子，去除水中的离子。
具体步骤为：将硬度树脂和阴离子交换树脂混合后，装入固定床反应器中，与其通入离子交换水后，将水中的阳离子和阴离子全部吸附下来，水质变为去离子水。
实验步骤：1、将硬度树脂和阴离子交换树脂分别取 50 g，混合后置于固定床反应器中，用玻璃棒搅拌均匀；2、打开进水阀、出水阀、排泥阀，接好输送管，缓缓通水 30 min；3、关闭排泥阀，继续通水至水流从出水孔出现，然后采水样进行测试；4、测试得到的去离子水的电导率和 pH 值，记录实验数据。
注意事项：1、实验中需要用到去离子水，不可使用普通自来水；2、操作时需佩戴实验室专用手套，防止操作中出现意外；3、废水不得随意排放，需放入特定的收集器中。
实验结果：本实验制备出的去离子水电导率为0.05 μS/cm，pH 值为 6.8，符合国家标准 GB/T 6682-2008 中去离子水的规定。
讨论：本实验采用了双离子交换法制备出去离子水。
通过实验数据可以看出，制备出的去离子水的纯度较高，符合去离子水的标准。
在实验过程中，需要注意用去离子水来进行实验，防止因为自来水中含有杂质导致实验结果失误。
此外，在日常生活中也可以使用去离子水，保证家庭成员的饮用水健康安全。
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。
[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。
去离子水的制备原理
去离子水的制备原理
离子水的制备原理基于电解过程。
原始水经过电解分解成氢氧离子（OH-）和氢离子（H+），其中氢氧离子可以与氢离子
结合生成水分子，即H+ + OH- -> H2O。
这个过程是通过电解
池中两个电极（阳极和阴极）的作用来实现的。
在电解过程中，阳极上的电极反应产生氧气气体和氢离子：
4OH- -> O2 + 2H2O + 4e-。
而在阴极上，电极反应则产生氢气
气体和氢氧离子：2H2O + 2e- -> H2 + 2OH-。
通过这个电解过程，产生了大量的氢离子和氢氧离子。
随后，氢离子和氢氧离子再结合为水分子。
如果继续进行电解，就会继续产生氢氧离子和氢离子，并结合为水分子。
这样循环反复，就可以通过电解将普通水转化为离子水。
需要注意的是，离子水并不是纯净水。
纯净水中的溶质、杂质等都会通过电解过程被转化成各种离子。
因此，离子水既是一种电解过程产生的溶液，也是一种含有离子的水溶液。
去离子水的简单工艺流程
保证卫生安全
在医药、食品等行业，去离子水可 以用于制备和清洗产品，从而保证 产品的卫生安全，防止微生物和有 害物质的污染。
促进科技进步
去离子水的制备和应用涉及到多种 先进的技术和设备，其发展和应用 有助于推动相关领域的科技进步。
02
CATALOGUE
去离子水制备工艺流程
原水预处理
去除大颗粒杂质
01
智能化控制
利用人工智能和大数据技术对去离子水处理过程进行智能化控制， 提高处理效果和效率。
THANKS
感谢观看
食品加工
化工行业
去离子水在食品加工中用于饮料、酒类、 罐头等产品的制备和清洗，以提高产品的 质量和安全性。
去离子水在化工行业中用于化学反应的介 质、高纯度化学品的制备和清洗等，以确 保化学品的纯度和质量。
去离子水的重要性
提高产品质量
去离子水的高纯度可以显著提高 产品的质量和性能，减少生产过
程中的杂质和误差。
以便追溯和改进。
05
CATALOGUE
去离子水处理技术发展与展望
去离子水处理技术发展趋势
01
02
03
高效化
随着工业生产的快速发展 ，对去离子水处理效率的 要求越来越高，高效化的 处理技术成为发展趋势。
绿色化
环保意识的提高使得绿色 、低碳的处理技术成为研 究热点，如膜分离、光催 化等环保型技术。
智能化
活性炭过滤器
活性炭过滤器的作用是去除原水中的余氯、有机物和部分 重金属离子，同时改善水的口感和气味。
活性炭过滤器通常采用颗粒状活性炭或粉末状活性炭，其 吸附性能强，能够有效去除水中异味和有害物质。
软化器
软化器的作用是去除原水中的钙、镁 等硬度离子，降低水的硬度，使其符 合后续工艺的要求。
去离子水的制备与水质分析
满足生产需求
符合工艺用水要求
不同的生产工艺对水质的要求不 同，通过水质分析可以了解去离 子水是否符合工艺要求，保证生 产的顺利进行。
提高产品质量
优质的水质能够提高产品的质量 和稳定性，减少生产过程中因水 质问题导致的次品率。
保护环境
减少水体污染
通过水质分析，可以及时发现水体污 染源，采取有效措施减少污染物的排 放，保护水体环境。
仪器分析法
离子选择电极法
利用特定离子的选择性电极，测量水中的离子浓 度。
原子吸收光谱法
利用原子吸收特定波长的光，通过测量吸收程度 确定水中特定元素的含量。
气相色谱法
用于检测水中的挥发性有机物。
生物分析法
生物发光检测
利用某些细菌在特定条件下发出荧光的特性， 测定水中的污染物。
酶活性检测
通过测定水中的酶活性，评估水质的生物毒性。
去离子水的制备与水质分析
• 去离子水制备方法 • 水质分析的重要性 • 水质分析方法 • 去离子水制备与水质分析的关系 • 去离子水制备与水质分析的实际应用Biblioteka 01去离子水制备方法
离子交换法
原理
利用离子交换剂与水中的离子进 行交换反应，从而去除水中的离
子。
操作步骤
将水通过装有离子交换剂的交换柱， 控制流速和温度，使离子与离子交 换剂进行交换反应，达到去离子的 目的。
THANKS
感谢观看
生物群落监测
通过观察水生生物群落的生长和健康状况，评估水质的生态毒性。
04
去离子水制备与水质分析的关系
去离子水制备对水质的要求
1 2
去除离子
去离子水制备的目的是去除水中的离子，包括阳 离子和阴离子，以获得纯度较高的水。
化工工业实验室去离子水介绍
去离子水技术要求参数：
名称
PH值范围（25℃）： 电导率（us/cm25℃）： 电阻率（M/cm25℃）：
一级
0.1 10
二级
1 1
可氧化物质（以0计）mg/L：
吸光度（245nm/1cm光程）： 蒸发残渣（105 ±2℃）mg/L：
0.001 -
0.08
0.1 1
可溶性硅（以sio2计）mg/L：
去离子水主要用途：
1、实验室分析，配制标准液； 2、化工配料、研磨材料、五金工具； 3、油漆、涂料、油墨； 4、电瓶叉车加水、各种铅酸电池水； 5、机器冷却循环，锅炉补水； 6、制药、电子、电镀、喷镀产品； 7、表面处理及各种高水质要求用水； 8、电子工业生产：如显像管玻壳、显像管、液晶显示器、电路板、计算机硬盘、 晶硅半导体等； 集成电路芯片、单
0.01
0.02
去离子水一般包装规格：
规格
500ml 1000ml 10KG 25KG
电导率
0.1us/cm 0.1us/cm 0.1us/cm 0.1us/cm
电阻率
10M 10M 10M 10M
包装
瓶装 瓶装 桶装 桶装
1000KG
Байду номын сангаас
0.1us/cm
10M
水塔装
去离子水生产工艺：
预处理 —— RO处理 —— EDI膜堆处理 —— UV紫外线 —— 纳米级精过滤 — — 在线水质检测 —— 灌装系统 —— 取水点
化工工业实验室去离子水介绍
去离子水是指除去了呈离子形式杂质后的纯水。国际标准化组织 ISO/TC 147规定的“去离子”定义为：“去离子水完全或不完全地去 除离子物质。”现在的工艺主要采用RO反渗透的方法制取。应用离子 交换树脂去除水中的阴离子和阳离子，但水中仍然存在可溶性的有机物， 可以污染离子交换柱从而降低其功效，去离子水存放后也容易引起细菌 的繁殖。
去离子水讲义
2R - SO3- H Ca 2
2R - SO3- H Mg 2
R
-
SO
3
Na
H
(R
-
SO
3
)
2
Ca
2
2H
(R
-
SO
3
)
2
Mg
2
2H
交换后，树脂变成“钠型”、“钙型”或“镁型”，水具有了弱酸性。然后再将水 通过阴离子树脂交换柱，水中的杂质阴离子(Cl-、SO42-、HCO3-等)与树脂上的 OH进行交换：
图 1 树脂再生装置
图 2 树脂交换装置
1—出液控制夹；
1—阳离子交换柱；2—阴离子交换柱；
2—进液控制夹
3—混合离子交换柱; 4—玻璃纤维
弃去前面所接收的约 20 mL 后开始接收水样，按装置从后向前的顺序，依
次接收流经阳离子、阴离子及混合离子交换柱流出水(去离子水)；流经阳离子、
阴离子交换柱流出水；流经阳离子交换柱流出水；以及自来水四个水样，进行
若本班所装树脂是经上班使用的回收树脂，则实验过程为装柱再生制
备与测定。 [注 1]游离的钙指示剂呈蓝色，在 pH>12 的碱性溶液中，它与 Ca2+结合呈
红色。在此 pH 下，Mg2+因形成 Mg(OH)2 沉淀而不干扰 Ca2+的检验。
[注 2]镁试剂是一种染料，在酸性溶液中呈黄色，碱性溶液中呈红紫色，被 氢氧化镁吸附后呈天蓝色。因此反应必须在碱性溶液中进行。
中的 H+ 和 OH-反而会把杂质离子从树脂上交换下来。由于交换反应的这种可逆
性，所以只用阳离子交换柱和阴离子交换柱串联起来处理后的水，仍然会含有少
去离子水制备实验报告
去离子水制备实验报告去离子水制备实验报告引言：去离子水是一种经过特殊处理的水，通过去除其中的离子和杂质，使其纯净度达到较高水平。
本实验旨在通过一系列步骤，制备出高纯度的去离子水，并对其性质进行分析和评估。
实验步骤：1. 实验前准备：在实验开始之前，我们需要准备一些实验器材和试剂。
实验器材包括：蒸馏水装置、去离子水装置、玻璃容器、天平等。
试剂包括：蒸馏水、去离子水制备试剂等。
2. 蒸馏水制备：首先，我们使用蒸馏水装置对自来水进行蒸馏处理。
将自来水倒入蒸馏水装置的烧瓶中，然后加热，使水蒸发，再经过冷凝器冷却，最终得到蒸馏水。
蒸馏水制备的目的是去除水中的大部分离子和杂质。
3. 去离子水制备：接下来，我们使用去离子水装置对蒸馏水进行进一步处理，以去除残留的离子和杂质。
去离子水装置通常由阳离子交换树脂柱和阴离子交换树脂柱组成。
蒸馏水通过阳离子交换树脂柱时，阳离子交换树脂上的H+离子与水中的阳离子发生交换反应，去除水中的阳离子。
然后，蒸馏水通过阴离子交换树脂柱时，阴离子交换树脂上的OH-离子与水中的阴离子发生交换反应，去除水中的阴离子。
最终得到纯净的去离子水。
4. 去离子水性质分析：制备好的去离子水需要进行性质分析，以评估其纯度和适用性。
我们可以使用pH试纸测试去离子水的酸碱性，一般来说，去离子水应接近中性。
此外，我们还可以使用电导率仪测量去离子水的电导率，电导率越低，表示去离子水的纯度越高。
实验结果和讨论：通过实验，我们成功制备了高纯度的去离子水。
经过pH试纸测试，去离子水的酸碱性接近中性，符合预期。
而通过电导率仪测量，我们发现去离子水的电导率非常低，进一步证明了其高纯度。
这样的去离子水在许多实验和工业应用中具有广泛的用途，例如制备药物、实验室分析等。
实验总结：本实验通过蒸馏水和去离子水装置，成功制备了高纯度的去离子水。
实验结果表明，去离子水具有较高的纯度和适用性。
然而，实验中也存在一些局限性，例如制备过程中可能会存在操作失误，导致水质不达标。
工科化学实验报告：去离子水的制备与水质检测共30页文档
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
谢谢！
Hale Waihona Puke 39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
自用分析化学教案 水的净化--离子交换和蒸馏法
实验教案实验十二水的净化--离子交换和蒸馏法（循环）（电导率仪的使用）Purification of Water实验学时： 4学时一、目的与要求1．了解自来水中的主要杂质离子，熟悉鉴定水中无机杂质离子的方法；2．掌握蒸馏法和离子交换法制备去离子水的原理和方法；3．熟悉电导仪的使用。
二、方法与原理不溶性杂质泥沙等1．水中的杂质可溶性杂质Na＋、Mg2＋、Ca2＋、K＋、Cl－、SO42－、CO32－优点：利用高温可同时灭菌蒸馏法2．常见纯化水的方法缺点：能耗高，水浪费大优点：基本不消耗能源，节约用水缺点：树脂再生麻烦，不能灭菌3．离子交换法制取纯水的原理离子交换树脂是一种高分子有机聚合物，具有稳定的网状结构。
在网状骨架上有许多可以电离的、能和周围溶液中的某种离子进行交换的活性基团：阳离子交换树脂：2RSO3－H＋（聚乙烯磺酸钠型）＋Mg2＋(RSO3－)2Mg2＋＋2H＋阴离子交换树脂：R≡N＋OH－(季胺盐型)＋Cl－R≡N＋Cl－＋OH－交换的结果是：H＋＋OH－＝H2O4．树脂的再生阳离子交换树脂：(RSO3－)2Mg2＋＋2HCl 2RSO3－H＋＋Mg2＋＋2Cl－阴离子交换树脂：R≡N＋Cl－＋NaOH R≡N＋OH－＋Cl－＋Na＋树脂经再生后，又可重复使用。
5．纯度检验（1）化学法鉴定水中主要无机杂质离子；（2）电导法检验水的导电能力，再根据电导率的大小估计水样的纯度。
三、内容提要—去离子水制备装置图首先在柱底铺少量棉花①柱内先加入蒸馏水②用角勺桡着树脂，借助柱子中的水，将树脂注入柱子③树脂注入高度约15cm④树脂间不能有气泡纯净水四、难点分析1．交换柱中的树脂装填高度以高于柱子的1/2而低于柱子的2/3为宜，且松紧要适当，树脂间不能有间隙和气泡。
因此，玻棒搅拌赶气泡的方法要掌握，否则影响纯化效率。
2．一定要按照“阳柱—阴柱—混合柱子”的顺序才能制备合格纯水。
因此，自来水只能进入阳柱，阳床水才能进入阴柱，阴床水才能进入混合柱，切不可混淆。
高中化学实验-实验5水的净化与水质检测
实验5 水的净化与水质检测一、实验目的1.了解离子交换法制取纯水的基本原理和方法。
2.学习电导率仪的使用；掌握水中常见离子的定性鉴定方法。
二、实验原理天然水经过混凝、沉淀、过滤和消毒四个单元过程处理后成为日常生活和科学研究的常规供水（即自来水）。
但是自来水中仍含有许多无机物和有机物杂质，溶解性总固体（Total Dissolved Solids，TDS）总量高达l000 mg/L(GB5749-2006)，而化学实验室等许多部门要求使用TDS小于1mg/L以下的纯水。
因此必须对自来水进行净化处理，才能使用（见教材第二章2.5实验用水的种类与选用方法）。
目前普遍使用蒸馏法或离子交换法净化自来水，制取的水分别称为蒸馏水和去离子水（或离子交换水），可以满足一般实验之需。
有时为了特殊需要，常常进行二次或多次交换蒸馏，或者蒸馏后再交换，或者交换后再蒸馏，以制备更纯的水。
此外，还用电渗析法、反渗透法等净化水。
1.离子交换法制水与蒸馏法相比，离子交换法因其设备与操作简单，出水量大，质量好，成本低，目前被众多化学实验室及火力发电厂、原子能、半导体、电子工业等多部门用来制备不同级别的纯水。
本实验用该方法净化自来水并对得到的水质进行物理化学检测。
离子交换法使用离子交换树脂，一类不溶于酸、碱及有、离子。
根据活性基团的不同，分阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类，每类又有强、弱两型用于不同的场合。
制取纯水使用强酸性阳离子交换树脂(如国产732型树脂)和强碱性阴离子交换树脂(如国产717型树脂)。
当自来水依次流过阳离子交换树脂和阴离子交换树脂时，水中常见的无机物杂质Ca2+、Mg2+、Na+、K+、、、等被截留，置换出和。
离子交换反应为强酸性阳离子交换树脂(H+型离子交换树脂)强碱性阴离子交换树脂(型离子交换树脂)置换出来的H＋和OH－结合：H+(aq)+OH-(aq)→H2O(l)在离子交换树脂上进行的交换反应是可逆的，当水样中H+或OH-浓度增加时，交换反应的趋势降低，所以只通过阳离子交换柱和阴离子交换柱串联制得的水仍含有一些杂质。
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水样冲洗；插入水样后，水样的液面应高于电极上的铂片。 • 注意控制好Ca2+、Mg2+离子检测时的介质条件和试剂用量，
以免 得到错误的实验现象及结果。 • 实验结束后，阴、阳树脂分开回收，切忌弄混。
• 测定所取各水样和自来水水样的电导率 （电导率仪的使用方法）
• 检测所取各水样和自来水水样中的Ca2+、 Mg2+、Cl-、SO42-离子。
注意事项
• 各柱树脂层高度12—15cm，连接前分别用去离子水洗涤 至流出水的PH值与洗涤的用去离子水的PH值相同。
• 在装柱、洗涤、交换过程中注意保持液面始终高于树脂层， 以免树脂层中产生气泡，影响交换效果。若树脂层中产生 气泡，可用玻棒搅动树脂层，使气泡逸出。
• 水质分析 测定水样的电导率和水样中常见离子的定性检测。
电导率（κ）：是衡量物质导电能力强弱的物理 量，它与电阻率互为倒数关系（单位为： S．cm-1、mS．cm-1、μS．cm-1），物质的电导率 愈大其导电能力愈强。
天然水和自来水具有一定的导电能力是因其 含有带正负电荷的离子，因此水的纯度愈高其电 导率就愈小，反之则相反。
去离子水的制备 与水质分析
实验原理
• 离子交换 天然水和自来水中主要的无机杂质离子:
Ca2+、Mg2+、 Na +、Cl- 、 SO42- 、CO32- 、
HCO3-等. 离子交换树脂:一种具有网状结构,带有活性交换
基团的高分子聚合物。
阳离子交换树脂(如RSO3H 、RCOOH等,
阴离子交换树脂[如R(NH)OH等
离的镁试剂为红色。
Cl-离子的检测： Cl-+AgNO3→白色的AgCl↓
SO42-离子的检测： SO42-+BaCl2↓白色的BaSO4↓
实验目的
• 了解天然水和自来水中主要的无机杂质离 子，掌握其定性检测方法；
• 掌握离子交换法制取去离子水的原理和基 本操作；
• 了解影响离子交换的因素； • 学会DDS—11A电导率仪的使用和水样电导
率的测定。
实验装置
• 在阳离子交换柱、阴离子交换柱、混合离 子交换柱中分别装入对应的离子交换树脂， 并分别用去离子水洗涤至中性。
• 按 阳离子交换柱—阴离子交换柱—混合离 子交换柱的连接方式安装实验装置。（讲 解示范）
交换取样与水质分析
• 控制交换流速40—50mL，按混合柱、阴柱、 阳柱的顺序各取50mL水样。
各种水样电导率的大致范围如下： 水 样 : 自 来 水 去离子水
（理论值） 电导率 200－400 0.8－4.00
(κ／μS．Cm-1 )
纯水 0.055
Ca2+离子的检测： PH＞12，Ca2+＋钙指示剂→红色配合物，游离
的钙指示剂为兰色。
Mg2+离子的检测： 在碱性条件下，Mg2+＋镁试剂→兰色配合物，游
思考题
• 自来水中主要有哪些无机杂质离子？离子 交换法是怎样除去这些离子的？
• 本实验中影响去离子水质量的主要因素有 哪些？应如何控制？
• 从阴、阳离子交换柱流出的水样的质量有 什么差别？为什么?
实验报告的书写
• 实验目的、原理；试剂和仪器；注意事项；思考 题回答。
• 实验步骤：以流程或条文形式列出，要求简明扼 要具有可操作性。
离子交换法制取去离子水的两个基本过程:
阳离子交换:n RSO3H +Mn+=(RSO3)nM+nH+
阴离子交换:n R(NH)OH+An-=[R(NH)]n+nOHH+＋OH-→H2O.
离子交换反应是可逆的：再生. 离子交换的操作方式: 复合床(一根阴离子交换柱,一根阳离子交换柱); 混合床(阴\阳离子交换树脂在同一交换柱内); 复合床+混合床.
柱Ⅲ流出水
目 电导率κ／ μS.cm -1
注:离子检测结果以“有”或“无”表示.
• 实验记录：实验条件、实验现象、原始实验数据。 • 数据处理（定性实验包括现象解释）和实验结果。 • 问题讨论：对实验结果作出评价;结合实验条件进
行分析讨论，找出成功或者不成功的原因。
实验结果表
• 实验结果按下表形式列出：
检测
项
水样 自来水
Ca 2+
Mg 2+
Cl -
SO
24
柱Ⅰ流出水
柱Ⅱ流出水