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
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。
自制去离子水最简单方法
自制去离子水最简单方法
去离子水是一种非常纯净的水，其中大部分的离子都已经被去除了。
下面是自制去离子水的最简单方法：
材料：
-蒸馏水（或去离子水）：作为最终产品的水。
-约1公斤的离子交换树脂：可在化学试剂店或在线购买。
步骤：
1.将约1公斤的离子交换树脂倒入一个干净的塑料桶中。
2.加入足够的蒸馏水或去离子水，使树脂完全浸泡在水中。
3.让树脂在水中搅拌和泡泡，直到水变得非常清澈，表明大部分离子已经被去除。
4.将水从树脂中过滤出来，可以使用过滤纸或滤网，或者直接将桶倾斜，让水从底部流出。
5.最终产品就是去离子水，可以用于任何需要纯净的水的应用。
注意事项：
-离子交换树脂是一种有毒的物质，需要小心处理。
-做好个人防护措施，如手套、眼镜等。
-在完成制备过程后，请将残留的废弃物妥善处理，不要直接倾倒到下水道或自然环境中。
执业药师考试综合辅导：离子交换层析法(2)
(2)亲水性离子交换剂亲水性离子交换剂中的基质为一类天然的或人工合成的化合物，与水亲和性较大，常用的有纤维素、交联葡聚糖及交联琼脂糖等。
①纤维素离子交换剂纤维素离子交换剂或称离子交换纤维素，是以微晶纤维素为基质，再引入电荷基团构成的。
根据引入电荷基团的性质，也可分强酸性、弱酸性、强碱性及弱碱性离子交换剂。
纤维素离子交换剂中，最为广泛使用的是二乙胺基乙基(deae一)纤维素和羧甲基(cm一)纤维素。
近年来pharmacia公司用微晶纤维素经交联作用，制成了类似凝胶的珠状弱碱性离子交换剂(deae —sephacel)，结构与deae一纤维素相同，对蛋白质、核酸、激素及其他生物聚合物都有同等的分辨率。
目前常用的纤维素交换剂如表6–1所示。
离子交换纤维素适用于分离大分子多价电解质。
它具有疏松的微结构，对生物高分子物质(如蛋白质和核酸分子)有较大的穿透性；表面积大，因而有较大的吸附容量。
基质是亲水性的，避免了疏水性反应对蛋白质分离的干扰；电荷密度较低，与蛋白质分子结合不牢固，在温和洗脱条件下即可达到分离的目的，不会引起蛋白质的变性。
但纤维素分子中只有一小部分羟基被取代，结合在其分子上的解离基团数量不多，故交换容量小，仅为交换树脂的1／10左右。
表6–1离子交换纤维素交换剂（简写）类型功能基团交换容量（毫克当量 /g ）时宜工作 ph 磷酸纤维素（ p-c ）中强酸型阳离子交换剂— po 3 2- 0.7~7.4 ph<4 磺酸乙级纤维素（ se-c ）强酸型阳离子交换剂— (ch 2 ) 2 so 3 - 0.2~0.3 极低羟甲基纤维素（ cm-c ）弱酸型阳离子交换剂— ch 2 coo - 0.5~1.0 ph>4 三乙基氨基乙基纤维素（ teae-c ）强碱型阴离子交换剂— (ch 2 ) 2 n + (c 2 h 5 ) 3 0.5~1.0 ph>8.6 二乙氨基乙基纤维素（ deae-c ）弱碱型阴离子交换剂— (ch 2 ) 2 n + h (c 2 h 5 ) 2 0.1~1.0 ph<8.6 氨基乙基纤维素（ ae-c ）中等碱型阴离子交换剂— (ch 2 ) 2 n + h 2 0.3~1.0 ecteda 纤维素（ ecte-c ）中等碱型阴离子交换剂— (ch 2 ) 2 n + (c 2 h 4 oh) 3 0.3~0.5 ②交联葡聚糖离子交换剂交联葡聚糖离子交换剂是以交联葡聚糖g–25和g–50为基质，通过化学方法引入电荷基团而制成的。
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。
去离子水的制备方法
去离子水的制备方法《去离子水的制备方法》朋友们，今天咱们来聊聊去离子水是咋制备出来的。
其实啊，去离子水的制备方法有不少。
有一种常见的办法是离子交换法。
简单来说，就是让水通过一些特别的树脂材料。
这些树脂就像小卫士一样，能把水里的离子给抓住。
比如说钙离子、镁离子、钠离子啥的，都能被它们给“扣住”，这样出来的水，离子就少了很多，就变成去离子水啦。
还有一种方法是反渗透法。
这就好比给水流设置了一个超级严格的关卡。
只有特别小的水分子能通过，那些带着离子的大个头就被拦住了。
这个过程就像是一个精细的筛选，把不需要的东西都给挡在外面，留下纯净的水分子，从而得到去离子水。
在实际操作中，制备去离子水可不是一件随随便便的事儿。
得先把设备准备好，保证干净卫生，不能有啥脏东西混进去影响水质。
而且在制备的过程中，还得时刻盯着，看看效果咋样，要是有啥不对劲儿，得赶紧调整。
制备去离子水是个需要细心和耐心的活儿，这样才能得到高质量的去离子水，满足各种需要呢！《去离子水的制备方法》咱今天来讲讲去离子水咋弄出来。
先来说说电渗析法。
这就好像给水里的离子们来了一场“大迁徙”。
通过电场的作用，让离子朝着特定的方向移动，这样就把它们从水里给分离开了，剩下的就是去离子水。
这个办法听起来是不是还挺神奇的？再说说蒸馏法。
就是把水加热变成水蒸气，然后再让水蒸气冷却变成水。
在这个过程中，那些离子就被留在了原来的地方，收集到的冷却后的水就是去离子水啦。
不管用哪种方法制备去离子水，都得注意一些事儿。
比如说设备得定期检查和维护，要不然出了毛病，制出来的水可就不达标了。
还有啊，操作的环境也得干净整洁，不能让灰尘啊、杂质啊跑进去捣乱。
制备去离子水可不简单，但是弄好了用处可大了。
能在好多地方派上用场，像实验室里做实验啊，工厂里生产东西啊，都离不开它。
所以说，把去离子水制备好，那可是很重要的！下面再为您两篇新的文章：《去离子水的制备方法》朋友们，你们知道吗？去离子水在我们生活中的好多地方都能派上用场。
去离子水的制备实验报告
去离子水的制备实验报告去离子水的制备实验报告引言去离子水是一种经过特殊处理的纯净水，其中几乎没有任何离子和杂质。
它在许多实验室和工业应用中被广泛使用，例如电子制造、化学分析和药物生产等。
本实验旨在通过离子交换技术制备去离子水，并评估其纯度和适用性。
实验方法1. 实验材料准备- 离子交换树脂：选择具有高效去离子能力的离子交换树脂，如强酸型和强碱型树脂。
- 水样采集：使用纯净玻璃瓶收集自来水样本。
2. 去离子水制备步骤a. 预处理树脂：将离子交换树脂放入漏斗中，用去离子水反复洗涤，直至洗涤液pH值稳定在中性范围内。
b. 树脂装填：将预处理后的离子交换树脂均匀装填至去离子水制备装置中，保持适当的压实度。
c. 水样处理：将水样通过装置中的离子交换树脂层，离子交换树脂会吸附水中的离子，使水样中的离子浓度降低。
d. 采集去离子水：将经过离子交换的水样收集，即为去离子水。
实验结果与讨论1. 纯化效果评估通过使用离子交换树脂制备的去离子水样本，我们进行了一系列的分析测试以评估其纯化效果。
结果表明，去离子水中的主要离子（如钠离子、钙离子、镁离子和氯离子）的浓度大幅降低，达到了实验要求。
这证明离子交换技术在去除水中离子方面具有良好的效果。
2. 实验适用性探究我们进一步探究了离子交换树脂的适用性，包括树脂的使用寿命和处理水样的能力。
结果显示，离子交换树脂可以反复使用多次，只需定期进行树脂再生和维护。
此外，离子交换树脂对水样的处理能力较强，即使在高浓度离子存在的情况下，仍能有效去除水中的离子。
结论通过本实验，我们成功制备了高纯度的去离子水，并验证了离子交换技术在去除水中离子方面的有效性。
离子交换树脂具有良好的再生性和处理能力，适用于长期使用。
去离子水的制备对于许多实验和工业应用具有重要意义，提高了实验和生产的准确性和稳定性。
进一步研究和应用离子交换技术有助于改进去离子水制备的效率和经济性。
致谢感谢实验室的支持和提供的实验设备，以及指导老师对本实验的指导和建议。
去离子水的制备
去离子水的制备
离子水是通过去除水中的离子来制备的一种特殊类型的水。
下面是一种常见的离子水制备方法：
材料：
1.蒸馏水或去离子水（作为原水）
2.离子交换树脂（例如阴离子交换树脂和阳离子交换树脂）
3.水处理设备（如反渗透机、电离子交换器）
步骤：
1. 准备好原水，可以使用蒸馏水或去离子水作为原水。
2. 将原水通过水处理设备进行初步净化，例如使用反渗透机去除大部分溶解的固体颗粒和有机物质。
3. 将初步净化后的水通过离子交换树脂床进行离子交换。
将阳离子交换树脂和阴离子交换树脂按照一定比例装填在一个容器内，使水从床层中通过。
离子交换树脂会吸附水中的阳离子和阴离子，将其替换成H+离子和OH-离子。
4. 经过离子交换后，将水通过电离子交换器进一步净化。
电离子交换器可以去除余留在水中的离子，使得水的离子含量更低。
5. 清洗和再生离子交换树脂。
离子交换树脂在一定时间后会饱和，需要进行清洗和再生以恢复其吸附性能。
6. 经过以上步骤后，获得的水即为去离子水。
需要注意的是，离子水虽然通过去除水中的离子来减少溶解
物质，但并不代表完全无离子存在。
离子水可能仍然含有微量的离子，因此在实际应用中需要根据具体需求确定是否适用。
此外，制备离子水的方法还有其他多种，具体可以根据不同的需求选择合适的方法。
[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。
去离子水制备工艺流程
去离子水制备工艺流程下载温馨提示: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。
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去离子水的制备及纯度检测
1. 了解硬水和去离子水的概念和水的 纯度检测方法; 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和使用电 导率仪法或离子交换 法.本实验用离子交换树脂制取去离子水.有 关离子交换树脂的概念前面已有过介绍,这里 简介离子交换法制取去离子水的原理. 自来水流经H型阳离子交换树脂柱时,水中 Na+,Ca2+,Mg2+等被阳离子交换树脂交换吸 附发生如下反应: 2RH + Mg2+ R2Mg + 2H+ 由交换柱底部流出的水,Ca2+,Mg2+含量显著 减少.
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此水中还含有阴离子,如Cl-,SO42-,CO32- 等 需经过阴离子交换树脂柱而除去.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.它经 NaOH,转为羟型(R-OH)后,能与阴离子 发生如下交换反应: 2ROH + SO42R2SO4 + 2OH经过阴,阳离子交换柱以后的水,杂质阴,阳 离子均已除去,故称去离子水.为进一步提高 水质,可在阴离子交换柱护再串接一个阴,阳 离子交换树脂混合柱,其作用相当于多极交换, 更彻底除去水中杂质离子.
去离子水的制备实验报告
一、实验目的1. 了解离子交换法制备去离子水的原理。
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，了解水中常见离子的定性鉴定方法。
二、实验原理去离子水是指除去了呈离子形式杂质后的纯水。
离子交换法制备去离子水的原理是利用离子交换树脂对水中离子进行选择性地吸附和交换，从而达到去除水中离子的目的。
实验过程中，通过调节离子交换树脂的酸碱度，使树脂上的离子与水中的离子发生交换，进而实现去离子。
三、实验材料与仪器1. 材料：去离子水、石英砂、活性炭、离子交换树脂、盐酸、氢氧化钠、电导率仪、烧杯、漏斗、玻璃棒等。
2. 仪器：离子交换柱、反渗透膜、紫外杀菌器、酸碱滴定仪、电导率仪等。
四、实验步骤1. 准备离子交换柱：将石英砂、活性炭和离子交换树脂按照一定比例混合，装入离子交换柱中。
2. 水预处理：将自来水通过石英砂和活性炭过滤器，去除水中的悬浮物和有机物。
3. 离子交换：将预处理后的水通过离子交换柱，进行离子交换反应。
4. 酸碱调节：根据实验要求，调节离子交换树脂的酸碱度，使树脂上的离子与水中的离子发生交换。
5. 电导率检测：使用电导率仪检测离子交换后的水，了解水中离子的去除情况。
6. 紫外杀菌：将去离子水通过紫外杀菌器，杀灭水中的微生物。
7. 电导率检测：再次使用电导率仪检测去离子水，确保水中离子含量达到实验要求。
五、实验结果与分析1. 离子交换柱的制作：按照实验要求，成功制作了离子交换柱。
2. 水预处理：通过石英砂和活性炭过滤器，成功去除水中的悬浮物和有机物。
3. 离子交换：经过离子交换柱处理后，水中离子含量明显降低，达到实验要求。
4. 酸碱调节：根据实验要求，成功调节了离子交换树脂的酸碱度，使树脂上的离子与水中的离子发生交换。
5. 电导率检测：通过电导率仪检测，去离子水的电导率明显降低，说明水中离子含量达到实验要求。
6. 紫外杀菌：通过紫外杀菌器，成功杀灭去离子水中的微生物。
去离子水
去离子水（deionized water）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，主要指采用离子交换树脂处理方法。
”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。
在半导体行业中，去离子水被称为“超纯水”或是“18兆欧水”。
去离子水制取工艺及其特点：1、离子交换树脂制取去离子水的传统水处理方式，其基本工艺流程为：原水→多介质过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器→阳床→阴床→混床→后置保安过滤器→用水点。
（特点：污染比较大，自动化程度低，初期投入低）2、反渗透水处理设备与离子交换设备进行组合制取去离子水的方式，其基本工艺流程为：原水→多介质过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器→反渗透设备→混床→超纯水箱→超纯水泵→后置保安过滤器→用水点。
（特点：污染小，自动化程度高，初期投入中等，价格适中）3、反渗透设备与电去离子（EDI）设备进行搭配制取去离子水的的方式，这是一种制取超纯水的最新工艺，也是一种环保，经济，发展潜力巨大的超纯水制备工艺，其基本工艺流程为：原水→多介质过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器→反渗透设备→电去离子（EDI）→超纯水箱→超纯水泵→后置保安过滤器→用水点。
（特点：环保，自动化程度高，初期投入大，价格相对比较贵。
用途：1、实验室、化验室用水，一般实验室的常规试验、配置常备溶液、清洗玻璃器皿等；2、电子工业生产，如显像管玻壳、显像管、液晶显示器、线路板、计算机硬盘、集成电路芯片、单晶硅半导体等；3、电力锅炉，锅炉所需软化水、除盐；4、汽车、家用电器、建材表面涂装、电镀、镀膜玻璃清洗等；5、石油化工行业，化工反应冷却水、化学药剂、生产配液用水等；6、工业纺织印染、钢铁清洗用水等；7、食品、饮料、酒类、化妆品生产用水；8、海水、苦咸水等净化……处理步骤：从自来水到去离子水一般要经过几步处理：1、先通过石英砂过滤颗粒较粗的杂质2、然后高压通过反渗透膜3、最后一般还要经过一步紫外杀菌以去除水中的微生物4、假如此时电阻率还没有达到要求的话，可以再进行一次离子交换过程最高电阻率可达到18兆。
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
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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。
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_精品文档
去离子水去离子水是一种经过去离子处理的纯净水。
在去离子过程中，水中的离子和杂质被去除，留下的是一种无色、无味、无臭的纯净水。
去离子水的制备和应用在许多领域都具有重要意义。
在本文中，我们将探讨去离子水的制备方法、特点以及广泛应用。
去离子水的制备主要有两种方法：膜分离和离子交换。
膜分离是通过半透膜将离子和杂质从水中分离出来。
离子交换是利用离子交换树脂去除水中的离子。
这两种方法都能够有效地去除水中的离子，得到纯净的去离子水。
去离子水与普通自来水相比具有许多特点。
首先，去离子水中的离子含量非常低，通常小于1微克/升，因此具有更好的纯净度。
其次，去离子水味道纯净，没有任何异味，非常适合用于饮用和烹饪。
此外，去离子水不含有任何杂质，因此在实验室和医疗领域被广泛应用。
去离子水在许多领域都有重要的应用。
首先，在实验室中，去离子水常被用于制备实验用液体和溶液。
去离子水的纯净度高，能够确保实验结果的准确性。
其次，在电子行业中，去离子水被用于清洗电子元件和集成电路。
因为去离子水中没有离子和杂质，可以避免电子元件的短路和腐蚀。
此外，去离子水还被用于制药和医疗领域。
医院和药厂常常使用去离子水作为制剂和药物的溶剂，因为去离子水不含有任何杂质，对人体无害。
除了以上应用，去离子水还有一些其他的用途。
例如，去离子水常被用于玻璃的清洗和抛光。
因为去离子水中没有溶解固体物质，可以有效地去除玻璃表面的污垢和氧化物。
此外，去离子水还被用于汽车行业，用于冷却系统和蓄电池的填充。
去离子水不会在冷却系统中产生水垢，不会对蓄电池产生腐蚀作用。
总之，去离子水是一种纯净、无味、无臭的水。
它可以通过膜分离和离子交换两种方法制备。
与普通自来水相比，去离子水具有更好的纯净度和清洁性。
在实验室、电子行业、制药和医疗领域等领域有广泛的应用。
此外，去离子水还可以用于玻璃清洗、汽车行业等。
去离子水的应用范围广泛，具有重要意义，对于提高生活和工业水平具有重要作用。
去离子水制备实验报告
一、实验目的1. 了解离子交换法制备去离子水的原理。
2. 掌握离子交换柱的制作方法及去离子水的制备过程。
3. 学习电导率测定方法，以评价去离子水的纯度。
二、实验原理去离子水是通过去除水中的离子、有机物、悬浮物等杂质而得到的纯水。
离子交换法是制备去离子水的一种常用方法，其原理是利用离子交换树脂的选择性吸附作用，将水中的阳离子和阴离子交换出来，从而实现水的净化。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 自来水- 离子交换树脂（强酸型、强碱型）- 柱塞- 离子交换柱- 紫外线杀菌器- 电导率仪- 烧杯- 移液管- 酒精灯- 滤纸2. 实验仪器：- 离子交换柱- 紫外线杀菌器- 电导率仪- 移液管- 烧杯- 酒精灯- 滤纸四、实验步骤1. 准备工作- 将自来水用石英砂过滤器过滤，去除水中的颗粒杂质。
- 将过滤后的水用紫外线杀菌器进行杀菌处理，杀灭水中的微生物。
2. 离子交换柱的制作- 将离子交换树脂（强酸型、强碱型）按照一定比例混合，放入离子交换柱中。
- 将自来水缓慢加入离子交换柱中，让水通过树脂层，进行离子交换。
3. 去离子水的制备- 将离子交换后的水收集在烧杯中。
- 使用电导率仪测定水的电导率，以评价去离子水的纯度。
4. 数据记录与分析- 记录自来水、过滤后水、离子交换后水以及去离子水的电导率。
- 对实验数据进行比较分析，得出实验结果。
五、实验结果与分析1. 自来水的电导率为300uS/cm，过滤后水的电导率为100uS/cm，离子交换后水的电导率为10uS/cm，去离子水的电导率为1uS/cm。
2. 通过实验结果可以看出，离子交换法可以有效去除水中的离子，提高水的纯度。
去离子水的电导率远低于自来水、过滤后水和离子交换后水的电导率，说明制备的去离子水纯度较高。
六、实验结论本次实验通过离子交换法制备去离子水，取得了较好的效果。
实验结果表明，离子交换法可以有效去除水中的离子，提高水的纯度。
在实验过程中，需要注意以下几点：1. 离子交换树脂的质量对实验结果有较大影响，应选择合适的树脂。
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。
去离子水制备与应用研究
去离子水制备与应用研究随着科学技术的发展，人们对于水的纯净度越来越重视，水的质量不仅影响着人们的饮食健康，更直接关系到生产和生活的稳定性。
而去离子水就是一种高纯度、低离子含量的水，已经被广泛应用于许多领域。
1、去离子水的制备去离子水指的是所含离子量极少的水，主要去除其中的钠离子、氯离子、硫酸根离子和碳酸根离子等。
深度去除污染源的离子和其他的杂物，目前主要有以下几种技术。
1.1 电渗析法电渗析法通过正、负离子交替通过离子选择性膜，然后产生富集和稀释的离子混合物，并最终获得纯净的水。
1.2 离子交换法离子交换法是通过固定的交换材料去除水中的离子。
通过溶液与固体相接触，固体中的离子与溶液中的离子能够被交换，从而实现离子的去除。
1.3 反渗透法反渗透法是通过半透膜隔离出溶液中的离子，将纯净水与异物分离。
通过高压力驱动和半透膜分离，可有效地去除水中的离子和其他有害物质。
2、去离子水的应用随着去离子水高纯度的优点被逐渐发掘，越来越多的领域开始使用去离子水，发展出无纸化光刻、核磁共振成像、电子显微镜、半导体反应等多种高科技领域，大大提高了生产和生活的质量和效率。
2.1 医药制品医药制品常用的工艺水包括蒸馏水、紫外线消毒水、反渗透水和超纯水。
这些水的安全性和纯净度的保证对于医药制品的研发和生产有着至关重要的作用。
2.2 电子行业电子行业常要求的是高度纯净度的水，可使用离子交换法和反渗透法制备。
去离子水常用于电子芯片化学陶瓷的清洁、半导体行业、涂层匹配和石墨烯的生产等重要领域。
2.3 化学工业化学工业需要高度纯净的水来制造药品、合成气体和生产化工原料等。
此时采用的去离子水主要是反渗透法制备的去离子水和离子交换法制备的去离子水。
2.4 食品创新食品创新的研究需要使用到高度纯净的水，特别是在果汁制作、牛奶益生菌制备、饮料添加剂调制等方面涉及到的水更需达到高度净化的要求。
3、去离子水的优点3.1 更安全去离子水通过去除水中的离子和杂物，使其不含有害的细菌和微生物等，更加安全可靠。
离子交换法制备去离子水的原理
离子交换法制备去离子水的原理1. 什么是去离子水？说到去离子水，很多人可能会想：这是什么神奇的水？其实，去离子水就是那些干净得让你觉得可以用来做实验的水，听起来挺高大上的吧？简单来说，就是把水里的离子去掉，让它变得“干干净净”。
离子，这个词听起来很复杂，但其实就是水里那些调皮的小分子，比如钠、钙、镁等等。
这些小家伙虽然在某些情况下是有用的，但如果你想要纯粹的水，就得把它们统统“请出去”。
1.1 去离子水的用途去离子水可不是专门为实验室的科学家准备的哦！其实它的用处可多了。
比如说，电子产品的制造，去离子水能避免那些小家伙在电路里捣乱；又或者在医药行业，去离子水常常用来配制药品，保证药品的纯度。
甚至你在洗车的时候，去离子水能让你的爱车闪闪发光，不留水渍，简直就是“水中之王”。
1.2 离子交换法的魅力提到制备去离子水的方法，离子交换法可谓是个“大明星”。
这方法的原理其实也不复杂，就像做饭一样，有点技巧就行。
简单地说，离子交换法就是通过一些特殊的树脂来替换水中的离子。
就好比是在水里加了一位“调解员”，把水里的坏家伙换成一堆好家伙。
水里的钠、钙等离子被树脂吸附后，树脂则会释放出氢离子或氢氧根离子，从而得到去离子水。
2. 离子交换法的操作过程2.1 准备工作好啦，我们开始动手吧！首先得准备一些特殊的离子交换树脂。
它们可不是什么普通的树脂，而是经过特别处理的，能有效吸附离子。
你可以想象成它们是一种“海绵”，能吸附水里的坏离子。
不过，别忘了，使用前一定要将这些树脂用纯水冲洗干净，确保它们准备好了迎接挑战。
2.2 进行离子交换接下来，就是真正的“魔法”时刻了。
把准备好的树脂放进一个反应器里，倒入需要处理的水。
水流过树脂时，坏离子会被吸附，替代它们的则是那些可爱的氢离子和氢氧根离子。
这一步就像是在做一次水的“整容”，从外到内，水焕然一新，变得纯净无比。
3. 离子交换法的优缺点3.1 优点离子交换法的优点可不少！首先，效果明显，能有效去除水中的离子，达到高纯度的去离子水。
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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+2Mg 、+2Ca 、-23CO 、-3HCO 、-Cl 离子及某些气体。
常见的处理方法有
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 、+
2Ca 离子等进行交换，故名为阳离子交换树脂。
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-OH 离子可以电离进入溶液，并与溶液中阴离子-24SO 、-
CI 离子等进行
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+H 离子和-OH 离子所取代，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。
2．水质的检验
由于纯水中只含有微量的+H 离子和-OH 离子，所以电导率极小，如果水中含有电解质杂质，会使得水的电导率明显增大。
故用电导率仪测定水样的电导率大小，可以估计出水样的纯度。
另外还可以用化学方法对水样中常见离子进行定性鉴定： （1）-C1离子：用3AgNO 溶液鉴定。
（2）-
24SO 离子：用2BaC1溶液鉴定。
（3）+2Mg 离子：在pH 约为8～11的溶液中，用铬黑T 检验+2Mg 离子。
若无+2Mg 离子，溶液呈蓝色；若有+2Mg 离子存在，则与铬黑T 形成酒红色的
配合物。
（4）+2Ca 离子：在pH>12的溶液中，用钙指示剂检验+2Ca 离子。
若无+
2Ca 离子存在溶液呈蓝色；若有+2Ca 离子存在，则与钙指示剂形成红色配合物。
（在此pH 条件下，+2Mg 离子已生成氢氧化物沉淀，不干扰+2Ca 离子的鉴定）。
三、仪器与试剂
仪器：电导率仪、微型烧杯、离子交换柱（2根）、阳离子交换树脂、阳离子交换树脂、滤纸、pH 试纸。
试剂：HNO 3（1 mo l ·L -1）、NaOH （2 mo l ·L -1）、NH 3·H 2O （2 mo l ·L -1）、
3AgNO （0.1 mo l ·L -1）、2BaC1（1 mo l ·L -1）、铬黑T （固体）、钙指示剂（固
体）。
四、实验内容
1．离子交换装置的制作
离子交换装置由两根离子交换柱串联组成。
上面一根柱子中装阳离子交换树脂，下面一根柱子中装阴离子交换树脂。
柱子底部垫有玻璃纤维，以防止树脂颗粒掉出柱外。
用烧杯将离子交换树脂装入柱内，一直填满到离柱口大约2 cm 处。
在装填过程中一定要填实，不能让柱子内部出现空洞或者气泡，出现以上情况可以拿玻璃棒伸入树脂内部捣实。
最后加水封住离子交换树脂，以避免接触空气。
装置的流程为自来水→阳离子交换柱→阴离子交换柱→去离子水（图3.29）。
2．去离子水的制备
将自来水加入阳离子交换柱上端的开口（注意：在实验过程中，要随时补充自来水，以防止树脂干涸，水位要求能堵住树脂表面）。
调节螺旋夹，使得流出液的速度为15～20滴/min ，并流过阴离子交换柱，而且要保持上下柱子流速一致。
用烧杯在阴离子交换柱，而且要保持上下柱子流速一致。
用烧杯在阴离子交换柱下承接大约15mL 流出液后，再用微型烧杯收集水样
至满，然后进行检验。
实验结束后将上下两个螺旋夹旋紧，并把两个柱子内加满水。
3．水质的检验
对自来水和制备得到的去离子水，分别进行如下检测，实验结果填写在表3.2里。
（1）电导率的测定
每次测定前，都要先后用蒸馏水和待测水样冲洗电导电极，并用滤级吸干，再将电极浸入水样中，务必保证电极头的铂片完全被水浸没，然后按照附录中电导率仪的说明进行操作。
（2）离子的定性检验
+2Ca 离子：取水样1mL ，加入1滴2 mo l ·L -1
NaO H 溶液，再加入少许钙指
示剂，观测溶液颜色。
+2Mg 离子：取水样1mL ，加入1滴2 mo l ·L -1 氨水，再加入少许铬黑T,观
察溶液颜色。
-24SO 离子和-
1C 离子：自己设计检验方案。
在这几组方案中，为了使实验现象更明显和便于比较，应当采取对照的方法。
如检验+2Ca 离子时，将2支试管内别装入自来水和去离子水，然后按实验步骤进行，观察比较2支试管内的颜色。
表 实验现象记录表
结
论： 。
五、思考题
1．写出离子交换树脂再生的有关方程式。
2．为什么要先让流出液流出15mL以后，才能开始收集产品检验？
3．实验中为什么要用微型的烧杯收集流出液？
4．列举出至少3种不能用离子交换法去除的水中杂质。
5．现有下列无色、浓度均为0.01mo l·L-1的葡萄糖溶液、氯化钠溶液、醋酸溶液和硫酸钠溶液，能否用测量电导率的方法进行区别？
6．需制备的水为什么先经过阳离子交换树脂处理，后经过阴离子交换树脂处理？反过来如何？
实验2报告离子交换法制备去离子水班级学号姓名实验日期
一、实验目的
二、实验内容
（1）离子交换装置的制作
按 3.29图所示，装配好离子交换装置。
并在上面一个柱内加入交换树脂，下面一个柱内加入交换树脂。
加入时不能在柱内产生，否则用。
最后把水加满，打开螺旋夹，检查上下两个柱子是否畅通。
（2）水质检测
按实验内容填写下表：
实验现象记录表
结论：
三、问题与讨论。