第七章离子交换法
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离子交换法方程式
离子交换法方程式
（原创实用版）
目录
1.离子交换法的定义和原理
2.离子交换法的应用领域
3.离子交换法的方程式及其解析
正文
一、离子交换法的定义和原理
离子交换法是一种常用的物质分离和纯化方法，其基本原理是利用离子交换剂与待处理溶液中的离子进行交换，从而达到分离和纯化的目的。
离子交换剂通常是一种具有固定电荷和不同交换基团的高分子物质，它可以与溶液中的离子发生可逆的吸附和解吸附反应。
二、离子交换法的应用领域
离子交换法广泛应用于化学、生物学、环境科学等领域，主要用途包括：水处理、离子分离和浓缩、离子交换色谱、电镀废水处理等。
三、离子交换法的方程式及其解析
离子交换法的基本方程式如下：
R-H+ + Na+ → R-Na+ + H+
其中，R-H+ 代表待处理的阳离子，Na+ 代表交换剂上的可交换阳离子，R-Na+ 代表交换后的产物。
从方程式中可以看出，离子交换法的过程是一个动态平衡过程，其交换速度和交换效率受到多种因素的影响，如交换剂的物理和化学性质、溶液的 pH 值、反应时间等。
第1页共1页。
7-离子交换分离法-2011
测定阳离子,阴离子干扰 测定阳离子,阳离子干扰 制备去离子水 分析用
阴离子交换树脂 阳离子交换树脂 颗粒粗(目数小) 颗粒细(目数大)
（2）预处理 晾干 —— 研磨——过筛——浸泡/转型 水浸泡（1—2d）—— 2—3倍 2mol/L HCl浸泡（ 1—2d）—— 水洗至中性—— 得H+阳离子交换树脂或Cl-阴离子交换树脂
②
③ M -SO3H
④
与溶剂萃取相比，离子交换是在固相与液相之间完成，交换 速度比较慢，对分离效率的影响较大。一般的离子交换过程有五 个步骤： 溶液离子向树脂表面扩散（膜扩散）； 离子通过树脂表面向内部扩散（颗粒扩散）；“慢” 树脂内进行离子交换（交换反应）； 已交换离子从树脂内部向外扩散（颗粒扩散）；“慢”
牛奶中重金属离子的分离富集。
27
七．螯合树脂
螯合树脂是一种对金属离子具有选择性吸 附能力的离子交换树脂。它以高选择性和稳定 性在痕量分析方面具有独特的作用。
螯合树脂在其功能团中常含有 O 、 N 、 S 、 P 和 As 等原子，它们与金属离子往往形成多配位络 合物。
28
亚氨基二乙酸型即EDTA型树脂是一种“广谱性”的 应用广泛的螯合树脂。它具有较高的交换容量(4-% meq /g)，主要用于二价离子与碱金属的分离。主要 商品牌号有Dowex A-1、Chelex-100、Diaion CR-10、 KT-1及国产的D401等。 Chelex-100型螯合树脂的性能：pH6-14； 0.5meq./ml；75℃使用。吸附顺序为：Cu > Pb > Fe3＋ > Al > Cr3＋ > Ni > Zn > Ag > Co > Cd > Fe3 ＋ > Mn2＋ > Ba > Ca > Ni > K。 例如，用Dowex A-1树脂可从浓碳酸溶液和盐水中 分出少量的碱土金属及其它二价过渡金属离子如Cu2＋、 Zn2＋等；用Chelex-100型螯合树脂可从海水中富集 29 ppb级的Cu2＋、Pb2＋、Cd2＋等离子。
离子交换法
离子交换法
Ion exchange
Ion exchange
借用离子交换剂作为载体，以阳离子形式引入 活性组分，可制备高分散、大表面、均匀分布 的负载型金属或金属离子催化剂。
活性组分分散度高，活性、选择性高。尤其适 用于贵金属催化剂，小到0.3-4.0nm的金属粒子 直径可以均匀地分布在载体上。
例：X或Y型分子筛中Na+的交换，六元环孔径 为0.22～0.24nm，La3+离子半径为0.102nm， La3+水合半径为0.396nm，80oC以上La3+可交 换到和六方柱笼
沸石分子筛的离子交换
溶液pH值：取决于沸石对酸的稳定性， 高硅沸石（ZSM-5, 丝光沸石）较好，低 硅沸石（A, X）较差。
硅酸铝的表面羟基间的距离、阳离子浓度等与 焙烧温度密切相关，故硅酸铝表面阳离子交换 性质也因焙烧温度的不同而异。
SiO2·Al2O3表面上的离子交换
SiO2·Al2O3中的H+酸中心，与SiO2不同，金属离 子和金属铵络合物等阳离子不能与该H+酸中心直 接进行离子交换。预先把焙烧的SiO2·Al2O3用氨 水离子交换（如0.1mol/L），成为NH4+型，由 NH4+/ SiO2·Al2O3与阳离子进行交换
SIII
X
16 32 38
Y
16 32 8
SI—16个位置，六柱笼 SII—32个位置，β笼中六元环附近 SIII—48个位置， β笼中四元环附近
沸石分子筛
丝光沸石（M分子筛） 正交晶系，a=1.813nm
b=2.049nm, c=0.752nm 不仅含有四元环、六元环及
八元环，还有许多五元环 五元环成对并联(a)，成对五
Ion exchange
Ion exchange
借用离子交换剂作为载体，以阳离子形式引入 活性组分，可制备高分散、大表面、均匀分布 的负载型金属或金属离子催化剂。
活性组分分散度高，活性、选择性高。尤其适 用于贵金属催化剂，小到0.3-4.0nm的金属粒子 直径可以均匀地分布在载体上。
例：X或Y型分子筛中Na+的交换，六元环孔径 为0.22～0.24nm，La3+离子半径为0.102nm， La3+水合半径为0.396nm，80oC以上La3+可交 换到和六方柱笼
沸石分子筛的离子交换
溶液pH值：取决于沸石对酸的稳定性， 高硅沸石（ZSM-5, 丝光沸石）较好，低 硅沸石（A, X）较差。
硅酸铝的表面羟基间的距离、阳离子浓度等与 焙烧温度密切相关，故硅酸铝表面阳离子交换 性质也因焙烧温度的不同而异。
SiO2·Al2O3表面上的离子交换
SiO2·Al2O3中的H+酸中心，与SiO2不同，金属离 子和金属铵络合物等阳离子不能与该H+酸中心直 接进行离子交换。预先把焙烧的SiO2·Al2O3用氨 水离子交换（如0.1mol/L），成为NH4+型，由 NH4+/ SiO2·Al2O3与阳离子进行交换
SIII
X
16 32 38
Y
16 32 8
SI—16个位置，六柱笼 SII—32个位置，β笼中六元环附近 SIII—48个位置， β笼中四元环附近
沸石分子筛
丝光沸石（M分子筛） 正交晶系，a=1.813nm
b=2.049nm, c=0.752nm 不仅含有四元环、六元环及
八元环，还有许多五元环 五元环成对并联(a)，成对五
第七章吸附与离子交换_图文
活性炭对物质的吸附规律
活性炭是非极性吸附剂，因此在水中吸附能力大于有 机溶剂中的吸附能力。 针对不同的物质，活性炭的吸附遵循以下规律： ①对极性基团多的化合物的吸附力大于极性基团少的化合
物； ②对芳香族化合物的吸附能力大于脂肪族化合物； ③对相对分子量大的化合物的吸附力大于相对分子量小的
化合物； ④pH 值的影响 ；
7-3
7.2吸附过程的理论基础
7.2.1吸附原理
固体的分类：多孔和非多孔性 比表面的组成：多孔性固体的比表面是由“外表
面”和“内表面”所组成。表面积大并 且有较高的吸附势。 表面力的产生和吸附力的关系：见图7-4 界面分子的力场是不饱和的，能从外界吸附分 子、原子、或离子，形成多分子层或单分子层。 吸附过程中的几个名词： ⑴吸附作用 ⑵吸附剂 ⑶吸附物（质）
7.1概述
7.1.1什么叫吸附
吸附是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸 附的能力，使其富集在吸附剂表面的过程。
吸附过程通常包括： 待分离料液与吸附剂混合、吸附质被吸附到吸附剂表
面、料液流出、吸附质解吸回收等四个过程。
料液与吸 附剂混合
Step1
吸附质 被吸附
Step2
料液 流出
Step3
001×7－交联度为7%的苯乙烯 系凝胶型强酸性阳离子交换树脂
骨架代号 Ｄ315：大孔型丙烯酸弱碱
分类代号
性阴离子交换树脂
大孔型代号
大孔型
代号 0 1 2 3 4 5 6
离子交换树脂命名法代号表
分类名称
骨架名称
强酸性
苯乙烯系
弱酸性
丙烯酸系
强碱性
酚醛系
弱碱性
环氧系
螯合性
乙烯吡啶系
土壤离子吸附和交换
第七章土壤离子吸附与交换第一节土壤胶体一、土壤胶体土壤胶体是土壤中高度分散的部分，是土壤中最活跃的物质，其重要性犹如生物中的细胞，土壤的许多理、化现象，例如土粒的分散与凝聚、离子吸附与交换、酸碱性、缓冲性、粘结性、可塑性等都与胶体的性质有关。
所以，只有深入研究土壤胶体的性质，才能了解土壤理、化现象发生的本质。
二、土壤胶体的种类和构造在胶体化学中，一般指分散相物质的粒径在1—100毫微米之间的为胶体物质，而土壤胶体微粒直径的上限一般取2000毫微米。
1.胶体的种类土壤胶体按其成分和特性，主要有三种：1）土壤矿质胶体：包括次生铝硅酸盐（伊利石、蒙脱石、高岭石等）、简单的铁、铝氧化物、二氧化硅等。
2）有机胶体：包括腐殖质、有机酸、蛋白质及其衍生物等大分子有机化合物。
3）有机-无机复合胶体：土壤有机胶体与矿质胶体通过各种键（桥）力相互结合成有机-无机复合胶体。
在土壤中有机胶体和无机胶体很少单独存在，只要存在这两类胶体，它们的存在状态总是有机-无机复合胶体。
2.土壤胶体的构造胶体的构造有两种形式。
若胶体内部组成的分子或离子排列组合有严格规律的为晶形胶粒；若排列无严格规律的则属非晶形胶粒。
土壤无机胶体多属晶形胶体，有机胶体多属非晶质胶体。
土壤胶体微粒构造，从内向外可分为几个圈层：胶核是胶粒的核心，土壤胶体胶核的成分由二氧化硅、氧化铁、氧化铝、次生铝硅酸盐腐殖质等的分子团所组成的微粒核。
微粒核表面的分子向溶液介质解离而带有电荷，形成一个内离子层；在内离子层外面，由于电性吸引，形成带有相反电荷的外离子层。
这两个电性相反组成的电层，称为双电层。
在双电层中，由于内离子层决定着胶体的电位，故又称决定电位离子层；双电层的外层，由于其电荷符号与内层相反，故又称反离子层，亦称补偿离子层。
补偿离子层的离子，因距离内层远近不同，所受的电性引力的大小也不同。
距离近者受吸引力大，不能自由活动，这一部分的离子层，称为非活性补偿离子层。
离子交换法
带同种电荷的不同离子虽都可以结合到同一介 质上，但由于带电量不同，与介质的结合牢度 不同，改变洗脱条件可依次被洗脱而达到分离 的目的。
离子交换法概述
①
开始
-
-
+
-
-
+
-
-
离子交换层析原理
②
吸附
解 吸
③
剂 解吸
④
解吸结束
再
生 剂
⑤
再生
样 品
-
--+++-+++
-
+++++++
+++++++
++++++
RY + A+ → RA + Y+
←
从上面的反应式中可以看出，如果A离子与离子 交换剂的结合力强于Y离子，或者提高A离子的浓度， 或者通过改变其它一些条件，可以使A离子将Y离子 从离子交换剂上置换出来。也就是说，在一定条件 下，溶液中的某种离子基团可以把平衡离子置换出 来，并通过电荷基团结合到固定相上，而平衡离子 则进入流动相，这就是离子交换层析的基本置换反 应。
二、离子交换层析原理
离子交换法是通 过带电的溶质分 子与离子交换剂 中可交换的离子 进行交换而达到 分离纯化的方法。
离子交换法概述
离子交换层析原理
主要依赖电荷间的相互作用，利用带电分子中 电荷的微小差异而进行分离。
选择适当条件可使一些溶质分子变成离子态， 通过静电作用结合到离子交换剂上，而另一些 物质不能被交换，这两种物质就可被分离。
离子交换法概述
①
开始
-
-
+
-
-
+
-
-
离子交换层析原理
②
吸附
解 吸
③
剂 解吸
④
解吸结束
再
生 剂
⑤
再生
样 品
-
--+++-+++
-
+++++++
+++++++
++++++
RY + A+ → RA + Y+
←
从上面的反应式中可以看出，如果A离子与离子 交换剂的结合力强于Y离子，或者提高A离子的浓度， 或者通过改变其它一些条件，可以使A离子将Y离子 从离子交换剂上置换出来。也就是说，在一定条件 下，溶液中的某种离子基团可以把平衡离子置换出 来，并通过电荷基团结合到固定相上，而平衡离子 则进入流动相，这就是离子交换层析的基本置换反 应。
二、离子交换层析原理
离子交换法是通 过带电的溶质分 子与离子交换剂 中可交换的离子 进行交换而达到 分离纯化的方法。
离子交换法概述
离子交换层析原理
主要依赖电荷间的相互作用，利用带电分子中 电荷的微小差异而进行分离。
选择适当条件可使一些溶质分子变成离子态， 通过静电作用结合到离子交换剂上，而另一些 物质不能被交换，这两种物质就可被分离。
第7章 离子交换技术 2005.06
第7章离子交换技术知识点：离子交换树脂的分类及其定义，离子交换树脂的合成（学生自学），离子交换树脂的理化性能和测定方法，离子交换过程的理论基础，离子交换过程的选择性，树脂和操作条件的选择及运用举例。
重点：离子交换树脂的分类，概念及其适用范围，离子交换树脂的理化性能和测定方法，格雷戈公式的推导和离子交换机理及其数学表达式，离子交换速度的影响因素的影响情况，离子交换过程的运用学理论和使离子层分层明显的三种常用方法，能够熟练地据实际情况选择合适的树脂和操作方式。
难点：离子交换过程的理论基础和选择性，格雷戈公式的推导和离子交换机理及其数学表达式。
1离子交换树脂基础离子交换技术是利用离子交换剂与各种离子的作用力强弱差异，选择性地吸附或释放特定的离子，从而达到去除杂质、富集或纯化目标生化物质的目的。
在生物医药工业中，广泛用于提取抗生素、氨基酸、有机酸等小分子物质，特别是抗生素的生产。
例如，链霉素、西索米星、卡那霉素、庆大霉素、土霉素、红霉素、林可霉素、麦迪霉素、螺旋霉素等均可用离子交换法进行提取。
近年来由于基因工程和蛋白质工程的迅猛发展，离子交换技术也逐渐大量用于蛋白质、核酸和多糖等生物大分子的分离纯化，但主要是以离子交换层析的方法来纯化蛋白质。
原则上，在某一条件下，只要目标生化物质能离子化，就可以采用离子交换技术进行提取、分离和纯化。
常用的离子交换剂有两类：疏水结构离子交换剂和亲水结构离子交换剂。
前者即通常所说的离子交换树脂，主要以苯乙烯等材料为原料，经人工合成固态高分子化合物为疏水性骨架，具有机械强度高，遇水膨胀率低，交换容量大等特点，抗生素等小分子物质宜用疏水性结构的离子交换剂分离；后者主要以葡聚糖、纤维素、琼脂糖等多糖为亲水性骨架，连接上可以进行离子交换的基团，蛋白质等生物大分子宜选择亲水性结构的离子交换剂。
纯化蛋白质类药物常用CM型阳离子交换剂或DEAE型阴离子交换剂。
离子交换树脂是一种不于一般的酸碱和有机溶剂，也不熔融固态高分子化合物，不但稳定性好，而且具有可离子交换的多功能基。
第七章离子交换法
阴离子交换剂用英文字头A，阳离子交换剂的英文 字头是C。英文字后面的数字表示Sephadex型号。
它们的优点是: ⑴具有开放性支持骨架，大分子可以自由进入和迅 速扩散，故吸附容量大。 ⑵具有亲水性，对大分子的吸附不大牢固，用温和 条件即可以洗脱，不致引起蛋白质变性或酶的失活。 ⑶多孔性，表面积大、交换容量大，回收率高，可 用于分离和制备。
阴离子交换剂的电荷基团带正电，可以交换阴离
子物质。根据电荷基团的解离度不同，可以分为强
碱型、中等碱型和弱碱型三类。
结合季胺基团（-N(CH3)3），如季胺乙基（QAE） 为强碱型离子交换剂。
结合叔胺（-N(CH3)2）、仲胺（-NHCH3）、伯胺 （-NH2）等为中等或弱碱型离子交换剂，如结合二 乙基氨基乙基（DEAE）为弱碱型离子交换剂。
生物分离过程的一般流程
原料液
细胞分离(离心，过滤)
路线一 细胞－胞内产物
路线二 清液－胞外产物
路线一B 包含体 溶解(加盐酸胍、脲)
复性
细胞破碎 碎片分离
路线一A
粗分离(沉淀/膜过滤/萃取)
纯化(离子交换/层析/ห้องสมุดไป่ตู้附
脱盐(凝胶过滤、超滤) 浓缩(超滤)
精制(结晶、干燥)
本章内容
❖ 什么是离子交换？ ❖ 离子交换的机理是什么？ ❖ 离子交换树脂的分类？ ❖ 离子交换树脂的理化性质有哪些？ ❖ 离子交换的选择性受哪些因素影响？ ❖ 基本的离子交换操作过程是怎样的？
PH9.2，250C
PH11.0，250C
聚苯乙烯离子交换剂机械强度大、流速快。但 它与水的亲和力较小，具有较强的疏水性，容易引 起蛋白的变性，故一般常用于分离小分子物质。
由于含有大量的活性基团，交换容量高、机械 强度大、流动速度快。因此，主要用于分离无机离 子、有机酸、核苷、核苷酸和氨基酸等小分子物质。
它们的优点是: ⑴具有开放性支持骨架，大分子可以自由进入和迅 速扩散，故吸附容量大。 ⑵具有亲水性，对大分子的吸附不大牢固，用温和 条件即可以洗脱，不致引起蛋白质变性或酶的失活。 ⑶多孔性，表面积大、交换容量大，回收率高，可 用于分离和制备。
阴离子交换剂的电荷基团带正电，可以交换阴离
子物质。根据电荷基团的解离度不同，可以分为强
碱型、中等碱型和弱碱型三类。
结合季胺基团（-N(CH3)3），如季胺乙基（QAE） 为强碱型离子交换剂。
结合叔胺（-N(CH3)2）、仲胺（-NHCH3）、伯胺 （-NH2）等为中等或弱碱型离子交换剂，如结合二 乙基氨基乙基（DEAE）为弱碱型离子交换剂。
生物分离过程的一般流程
原料液
细胞分离(离心，过滤)
路线一 细胞－胞内产物
路线二 清液－胞外产物
路线一B 包含体 溶解(加盐酸胍、脲)
复性
细胞破碎 碎片分离
路线一A
粗分离(沉淀/膜过滤/萃取)
纯化(离子交换/层析/ห้องสมุดไป่ตู้附
脱盐(凝胶过滤、超滤) 浓缩(超滤)
精制(结晶、干燥)
本章内容
❖ 什么是离子交换？ ❖ 离子交换的机理是什么？ ❖ 离子交换树脂的分类？ ❖ 离子交换树脂的理化性质有哪些？ ❖ 离子交换的选择性受哪些因素影响？ ❖ 基本的离子交换操作过程是怎样的？
PH9.2，250C
PH11.0，250C
聚苯乙烯离子交换剂机械强度大、流速快。但 它与水的亲和力较小，具有较强的疏水性，容易引 起蛋白的变性，故一般常用于分离小分子物质。
由于含有大量的活性基团，交换容量高、机械 强度大、流动速度快。因此，主要用于分离无机离 子、有机酸、核苷、核苷酸和氨基酸等小分子物质。
离子交换法
羧基树脂对氢离子的亲和力很大，可完全洗脱；
22
合适的pH，需满足：
1）在目标物质稳定范围内；
2）使目标物质能离子化；
3）使树脂能离子化；
洗脱条件：
尽量使溶液中被洗脱离子的浓度降低； 洗脱条件一般和吸附条件相反；
23
2.3软水和无盐水的制备
2.3.1软水制备
利用钠型阳离子交换树脂去除钙、镁离子后的水称为 软水。 2RSO3Na+Ca2+－－（RSO3)2Ca + 2Na+
再生 工业食盐水溶液
磺化煤 黑色无定形颗粒
24
2.3.2 无盐水制备
利用氢型阳离子交换树脂和羟型阴离子 交换树脂的组合除去水中所有的离子 反应式：
RSO3H+MX---RSO3M+HX (M+金属离)
ROH+HX---RX+H2O(X-阴离子)
25
2.4离子交换法提取蛋白质
亲水性离子交换剂
纤维素为骨架 球状纤维素
6.2 离子交换材料
19
6.2 离子交换材料
20
2 树脂和操作条件的选择
2.1 树脂和操作条件的选择
强碱性抗生素宜选用弱酸性树脂；
弱碱性物质宜选用强酸性树脂；
弱酸性物质宜用强碱性树脂；
强酸性物质宜用弱碱性树脂；
其次，选择合适的操作条件，pH。
21
2.2 应用举例 链霉素的提取
中性溶液 三价正离子 阳离子交换树脂 强酸性or弱酸性 又链霉素在碱性条件下不稳定，宜在中性或酸性下吸附； 又在中性下氢型弱酸性树脂不能起交换作用，应预先将 树脂处理成钠型； 吸附滤液的浓度宜适当冲稀，使之利于吸附链霉素，而 不宜于吸附杂质离子；
第七章 水的软化
3.离子交换软化除盐设备
（1）离子交换器 1）固定床离子交换器 ①顺流式固定床离子交换器 ②逆流（对流）式固定床离子交换器 2）连续床离子交换器 3）混合床离子交换器 （2）再生液系统 1）盐液再生系统 2）酸液再生系统 3）碱液再生系统 （3）除二氧化碳器
(1)顺流再生固定床
再生液与水流方向相同 特点：⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ 上部再生程度高，下部差，越是下部越差 再生剂耗量大，2～3倍理论值时，效果仍不理想 出水剩余硬度高 交换器失效早，降低工作效率，工作交换容量降低 适合于硬度较低的场合
（2）逆流再生固定床——再生液与水流方向相反
逆流再生操作步骤：
⑴ 小反洗 ⑵ 放水 ⑶ 顶压 → 使床不乱 ⑷ 进再生液 ⑸ 逆向冲洗 （软化水，流速5～7m/h） ⑹ 正洗
顶压——保证再生时树脂不发生乱层现象
再生液饱和程度：低——中——高 特点：⑴ 再生效果好，耗量可降低20%以上 ⑵ 出水水质明显提高 ⑶ 原水水质适应范围扩大，对硬度较高原水仍能保 证出水水质 ⑷ 再生废液中再生剂有效浓度低 ⑸ 工作交换容量提高 ⑹ 操作较复杂 (7)底部再生效果好及剂量低等
指树脂在水中吸收了水分后的密度，用来确定树脂床的反冲洗强度。 2）湿视密度
指单位体积内堆积的湿树脂重量，用来计算树脂在交换容器中的用量。 3）全交换容量，单位mol/g(干树脂) 表示理论上总的交换能力的大小，等于交换基团的总量。 4）工作交换容量，单位：或mol/L,或mol/g(干树脂) 表示树脂在使用中实际可以交换的容量。
三、水的离子交换软化法
1.离子交换法的基本原理 （1）离子交换树脂 由树脂母体（骨架）和活性基团构成。 活性基团＝固定离子 + 交换离子 分类：按活性基团性质 阳离子交换树脂 强酸性 弱酸性 阴离子交换树脂 强碱性 弱碱性
水处理工程：第7章离子交换
40
本节思考题
(1) Na型树脂和H型树脂的交换特性有何不同？ (2) 请画出基本的离子交换软化系统和脱碱软化系统， 并简述系统原理。
41
第4节 离子交换除盐
一、阴离子树脂特性 二、复床除盐 三、混合床除盐
42
一、阴离子树脂特性
阴树脂是在粒状高分子化合物母体的最后处理阶段导 入各种胺基（NH3中的氢原子被烃基取代）而成的。 1. 强碱性阴离子树脂 氨（NH3)水解生成NH4OH, 其中的四个氢原子为四个烃基取代
1第7章离子交换ionexchange2第11节软化与除盐概述第22节离子交换原理第33节离子交换软化第44节离子交换除盐第55节离子交换器第66节离子交换处理工业废水本章内容3第1节软化与除盐概述一水中常见溶解离子二硬度表示方法三水的纯度表示方法四软化和除盐基本方法4离子
第7章 离子交换 （Ion exchange）
q / q0 1 − q / q0
=
K
B+ A+
1
c −
/ c0 c / c0
q0：树脂全交换容量，mmol/L； q：树脂中B+离子浓度, mmol/L；
c0：溶液中两种交换离子的总浓度，mmol/L； c：溶液中B+离子浓度，mmol/L
19
二、离子交换平衡
二价对一价的离子交换反应通式：
2R-A+ + B2+ R2-B2+ +2A+
软化，以硬度离子泄漏为准
31
一、阳离子树脂特性
3. 弱酸型RCOOH （目前应用广的主要是丙烯酸型）
... CH CH2 CH CH2 ...
COOH
... CH CH2 CH CH2 ...
本节思考题
(1) Na型树脂和H型树脂的交换特性有何不同？ (2) 请画出基本的离子交换软化系统和脱碱软化系统， 并简述系统原理。
41
第4节 离子交换除盐
一、阴离子树脂特性 二、复床除盐 三、混合床除盐
42
一、阴离子树脂特性
阴树脂是在粒状高分子化合物母体的最后处理阶段导 入各种胺基（NH3中的氢原子被烃基取代）而成的。 1. 强碱性阴离子树脂 氨（NH3)水解生成NH4OH, 其中的四个氢原子为四个烃基取代
1第7章离子交换ionexchange2第11节软化与除盐概述第22节离子交换原理第33节离子交换软化第44节离子交换除盐第55节离子交换器第66节离子交换处理工业废水本章内容3第1节软化与除盐概述一水中常见溶解离子二硬度表示方法三水的纯度表示方法四软化和除盐基本方法4离子
第7章 离子交换 （Ion exchange）
q / q0 1 − q / q0
=
K
B+ A+
1
c −
/ c0 c / c0
q0：树脂全交换容量，mmol/L； q：树脂中B+离子浓度, mmol/L；
c0：溶液中两种交换离子的总浓度，mmol/L； c：溶液中B+离子浓度，mmol/L
19
二、离子交换平衡
二价对一价的离子交换反应通式：
2R-A+ + B2+ R2-B2+ +2A+
软化，以硬度离子泄漏为准
31
一、阳离子树脂特性
3. 弱酸型RCOOH （目前应用广的主要是丙烯酸型）
... CH CH2 CH CH2 ...
COOH
... CH CH2 CH CH2 ...
第七章 吸附与离子交换
离子交换剂
阳离子交换剂(cation 阳离子交换剂(cation exchanger) 对阳离子具有交换能力， 对阳离子具有交换能力，活性基团为酸性 阴离子交换剂(anion 阴离子交换剂(anion exchanger) 对阴离子具有交换能力， 对阴离子具有交换能力，活性基团为碱性
离子交换剂
强酸性阳离子交换剂： 强酸性阳离子交换剂： 活性剂团：磺酸基（ ）；次甲磺酸基 次甲磺酸基（ 活性剂团：磺酸基（-SO3H）；次甲磺酸基（ －CH2SO3H） pH范围：电离程度大，不受pH影响。 1～ pH范围：电离程度大，不受pH影响。pH 1～14 范围 pH影响 交换反应：中和，转型， 交换反应：中和，转型，复分解 树脂类型： 树脂类型：氢型和钠型
离子交换剂： 离子交换剂：离子交换纤维素
特点： 特点：
为开放的长链骨架， 为开放的长链骨架，大分子物质能自由地在其 中扩散和交换，亲水性强，表面积的， 中扩散和交换，亲水性强，表面积的，易吸附 大分子物质。交换基团稀疏， 大分子物质。交换基团稀疏，对大分子实际交 换容量大。 换容量大。 吸附力弱，交换和吸附条件缓和， 吸附力弱，交换和吸附条件缓和，不易引起变 性。 分辨力强，能分离复杂的生物大分子混合物。 分辨力强，能分离复杂的生物大分子混合物。
㈡ 吸 附 类 型
化学吸附
化学吸附是吸附剂表面活性点与溶质之间 发生化学结合、产生电子转移的现象； 发生化学结合、产生电子转移的现象； 作用力： 作用力：库仑力 特点：吸附热较大；由于发生化学反应， 特点：吸附热较大；由于发生化学反应， 需一定的活化能；选择性较强； 需一定的活化能；选择性较强；单分子层 吸附；解析较困难， 吸附；解析较困难，脱附时需采用破坏化 学结合的化学试剂为洗脱剂。 学结合的化学试剂为洗脱剂。
离子交换法
碱性(带正电).强碱性和弱碱性阴离子交换剂.弱碱
性阴离子交换剂在中性和酸性pH范围使用。
二. 离子交换树脂的分类
2 阴离子交换树脂
交换前
交换达到平衡后
离子交换平衡
• 离子交换与一般多相化学反应不同，当发生交换反应时， 树脂体积常发生改变，引起溶剂分子(通常为水)的转移。从而引 起自由能或化学位的改变。 • 假定交换反应时，树脂体积收缩，于是就有水分子从树脂相 转入液相中，因此离子交换方程式可写成如下形式：
离子交换法概述
离子交换树脂的结构-网络骨架
苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系、环氧系
离子交换法概述
离子交换树脂结构
骨架：接有功能基团，本身是惰性
功能基团：连接在骨架 上，可与 相反离子结合 活性离子：与功能基团所带电荷相 反的可移动的离子 待交换分子：在吸附阶段可与活 性离子交换，与骨架上的功能基 团结合
离子交换操作方法 • 树脂选择
• 树脂预处理 • 离子交换吸附
• 洗脱
离子交换树脂的选择
必须考虑被分离物质带何种电荷及其电性强弱、
分子的大小与数量，同时还要考虑环境中存在哪些其
它离子和它们的性质。
a、树脂型号的选择 （1）某种阳离子与共存阴离子的分离：选择强碱性阴离子交换树脂；
（2）某种阳离子与共存阳离子的分离：可选用强酸性阳离子交换树脂.
树脂预处理
• 研磨、过筛使 粒度符合要求
• 浸泡是其充分 溶胀 • 净化减少杂质
离子交换装置
1、静态交换法： 工业上（间歇式工艺） ：交换罐。 实验室中： 烧杯。
2、动态交换法： 工业上（连续交换工艺、柱交换工艺） ：离子交换器 将树脂装入柱状交换器中，使待交换溶液流过交换柱 。即完成交换分离过程。然后在同一柱中进行洗脱再生和 洗涤，又重新开始交换。
性阴离子交换剂在中性和酸性pH范围使用。
二. 离子交换树脂的分类
2 阴离子交换树脂
交换前
交换达到平衡后
离子交换平衡
• 离子交换与一般多相化学反应不同，当发生交换反应时， 树脂体积常发生改变，引起溶剂分子(通常为水)的转移。从而引 起自由能或化学位的改变。 • 假定交换反应时，树脂体积收缩，于是就有水分子从树脂相 转入液相中，因此离子交换方程式可写成如下形式：
离子交换法概述
离子交换树脂的结构-网络骨架
苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系、环氧系
离子交换法概述
离子交换树脂结构
骨架：接有功能基团，本身是惰性
功能基团：连接在骨架 上，可与 相反离子结合 活性离子：与功能基团所带电荷相 反的可移动的离子 待交换分子：在吸附阶段可与活 性离子交换，与骨架上的功能基 团结合
离子交换操作方法 • 树脂选择
• 树脂预处理 • 离子交换吸附
• 洗脱
离子交换树脂的选择
必须考虑被分离物质带何种电荷及其电性强弱、
分子的大小与数量，同时还要考虑环境中存在哪些其
它离子和它们的性质。
a、树脂型号的选择 （1）某种阳离子与共存阴离子的分离：选择强碱性阴离子交换树脂；
（2）某种阳离子与共存阳离子的分离：可选用强酸性阳离子交换树脂.
树脂预处理
• 研磨、过筛使 粒度符合要求
• 浸泡是其充分 溶胀 • 净化减少杂质
离子交换装置
1、静态交换法： 工业上（间歇式工艺） ：交换罐。 实验室中： 烧杯。
2、动态交换法： 工业上（连续交换工艺、柱交换工艺） ：离子交换器 将树脂装入柱状交换器中，使待交换溶液流过交换柱 。即完成交换分离过程。然后在同一柱中进行洗脱再生和 洗涤，又重新开始交换。
离子交换法
•
配合离子电荷测定的步骤
• 1、 O H 一型阴离子树脂处理 用 离子 交换 水 洗 至上 层 液无 色后 浸 泡 2 4小 时 , 再 用 5 % HCl 除 F e3+, 至 洗 液 中加人 N H 4 S C N 溶液为无色 . 这时用 离子交换水洗至洗液 P H值约 等于 7 . 用 5% N a O H溶液浸泡 6小时(转型 ). 采用同 样方法洗至洗液 P H值约等于 7。
离子交换法
• 离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基 团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通 常是球形颗粒物。分类属酸性的在名称前加“阳”， 分类属碱性的，在名称前加“阴”。
离子交换法
实验原理 离子交换反应是一 种可逆 反应 . 当含有配合阴 离子的溶液通过O H 一型阴离子交换树脂时 , 配合阴 离子与树脂发生交换反应 . 交换出 O H 一 离 子.
配合离子电荷测定的步骤
• 4、数据处理
• 5讨论与说 明
• （1）关于指示剂的选择 • （2）误差讨论
配合离子电荷测定的步骤
• 2、装柱 • 在柱 内装人一 定高度 的水 , 将处理后 的 树脂缓 慢倒人柱 内, 应 保持树脂始终浸 泡在水 中 , 防止 柱内有气泡 ,待用 .
配合离子电荷测定的步骤
• 3、离子交换 用无离子水以 3m l / m i n 的流速进行洗 柱 , 洗至流出 液用溴百里酚蓝指示剂检验为绿色 , 此时 P H值约为 7 . 准确 称取 0 . 1 9 一 0 . 4 g样 品 , 用 10m l左右无离子水溶 解后完全移人交换柱内 , 静置3 0 分钟 . 用无离子水淋洗 . 流速开始为1.5m l一 2.0m l / m in , 中间为 3m l一 4 m l / m i n 。 ·淋洗液用10 0Om l量筒接 , 当淋 洗到接近淋洗 终点时 , 换用5 0m l烧杯接 , 每接 4 0m l 左右 用溴百里酚 蓝指示剂检验至显绿色时 , 停止收集 .
配合离子电荷测定的步骤
• 1、 O H 一型阴离子树脂处理 用 离子 交换 水 洗 至上 层 液无 色后 浸 泡 2 4小 时 , 再 用 5 % HCl 除 F e3+, 至 洗 液 中加人 N H 4 S C N 溶液为无色 . 这时用 离子交换水洗至洗液 P H值约 等于 7 . 用 5% N a O H溶液浸泡 6小时(转型 ). 采用同 样方法洗至洗液 P H值约等于 7。
离子交换法
• 离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基 团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通 常是球形颗粒物。分类属酸性的在名称前加“阳”， 分类属碱性的，在名称前加“阴”。
离子交换法
实验原理 离子交换反应是一 种可逆 反应 . 当含有配合阴 离子的溶液通过O H 一型阴离子交换树脂时 , 配合阴 离子与树脂发生交换反应 . 交换出 O H 一 离 子.
配合离子电荷测定的步骤
• 4、数据处理
• 5讨论与说 明
• （1）关于指示剂的选择 • （2）误差讨论
配合离子电荷测定的步骤
• 2、装柱 • 在柱 内装人一 定高度 的水 , 将处理后 的 树脂缓 慢倒人柱 内, 应 保持树脂始终浸 泡在水 中 , 防止 柱内有气泡 ,待用 .
配合离子电荷测定的步骤
• 3、离子交换 用无离子水以 3m l / m i n 的流速进行洗 柱 , 洗至流出 液用溴百里酚蓝指示剂检验为绿色 , 此时 P H值约为 7 . 准确 称取 0 . 1 9 一 0 . 4 g样 品 , 用 10m l左右无离子水溶 解后完全移人交换柱内 , 静置3 0 分钟 . 用无离子水淋洗 . 流速开始为1.5m l一 2.0m l / m in , 中间为 3m l一 4 m l / m i n 。 ·淋洗液用10 0Om l量筒接 , 当淋 洗到接近淋洗 终点时 , 换用5 0m l烧杯接 , 每接 4 0m l 左右 用溴百里酚 蓝指示剂检验至显绿色时 , 停止收集 .
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对H+离子的亲合能力强，不适用于强酸溶液，易用酸洗脱，选择性高，适用于 分离强度不同的有机碱
（2）阴离子交换树脂（活性交换基团为碱性，用于交换溶液中的阴离子）
强碱型： RN(CH 3)3在中性、酸性、碱性溶液中都可使用
弱碱型：R-NH2 R-NHCH3 RN(CH3)2 对OH-亲和力大，不易在碱 性溶液中使用
这类树脂含可逆的氧化还原基团，可与溶液中离子发生电子转 移反应，实现分离富集的作用 在树脂上进行氧化还原反应,而不引入杂质，提高产品纯度 （6）其它树脂（萃淋树脂、纤维交换剂等）
影响离子交换的主要因素
离子的水化半径 半径较小的离子易吸附
离子的化合价 化合价愈高愈易吸附
溶液的pH 要综合考虑树脂及被分离物质的酸碱稳定性
DEAE-sephadex A-25等
（1）阳离子交换树脂（活性基团为酸性，用于交换溶液中的阳离子）
强酸型： n R一SO3H
n R一SO3H + Mn+＝(R一SO3- ) nM +n H + 适用于酸性、中性和碱性溶液 弱酸型： n R一COOH，R－OH n R一COOH + Mn+＝(R一COO ) nM + nH +
树脂的交联度 交联度大，膨胀度小的树脂选择性较好。
树脂选择的参考
被分离物质 强碱 弱碱 强酸 弱酸
分子量大
树脂类型 弱酸型 强酸型 弱碱型 强碱型
交联度低
离子交换树脂的命名方法
四、离子交换树脂的制备
加聚法和缩聚法（依聚合方法分类） 加聚是指具有一个或一个以上双键的单体为原料，在分 散相中进行聚合；缩聚法是基于缩合反应的聚合过程；
纤维交换剂 阳离子交换树脂 阴离子交换树脂
萃淋树脂
有机高分子大孔结构与 萃取剂的共聚物型树脂
— S O 3H — COOH 或 — OH
1— 14 6— 14
季 铵 碱 — N (C H 3)+O H 伯胺、仲胺或叔胺
0— 12 0— 9
— C H 2— N (C H 2C O O H ） 2
含氧化或还原基团
有机离子交换剂分类
分类
功能基团
使 用 pH 范围
凝 阳 离 子 强酸性阳离子交换树脂 胶 交 换 树 弱酸性阳离子交换树脂 型脂 树 阴 离 子 强碱性阴离子交换树脂 脂 交 换 树 弱碱性阴离子交换树脂
脂 螯合（离子交换）树脂
氧化还原（离子交换）树脂
大 阳离子交 强酸性阳离子交换树脂 孔 换树脂 弱酸性阳离子交换树脂 型 阴离子交 强碱性阴离子交换树脂 树 换树脂 弱碱性阴离子交换树脂 脂 螯合（离子交换）树脂
弱酸—弱 碱
—
1— 14 6— 14 0— 12 0— 9
弱酸—弱 碱
交换容量
（干） m m ol/g
4— 5 9
2.5— 4 5— 9
4— 5 —9 3— 4 —5
例：常用的离子交换纤维素有： 甲基磺酸纤维素、羧甲基纤维素（CMC)、二乙基
氨基乙基(DEAE)纤维素
DEAE anion exchanger
离子交 换树脂
母体(骨架) 活性基团
固定离子 可交换离子
R —SO3 H
母体 固定离子 可交换离子
树脂的网络骨架
三、离子交换树脂的种类和性质
1、离子交换剂的种类 无机离子交换剂： （1）天然沸石：交换水合氧化物
有机离子交换剂——即离子交换树脂 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， 网状结构的骨架部分一般很稳定，不溶于酸、碱和一般溶剂。 在网的各处都有许多可被交换的活性基团。
某些比较复杂的分离问题。
带电荷量少，亲和力小的先被洗脱下来，带电荷 量多，亲和力大的后被洗脱下来。
二、离子交换树脂的构成
离子交换树脂是一种不溶于酸碱和有机溶剂的网状结构的功 能高分子化合物.
具有三维空间离体结构的网络骨架 联接在骨架上的活性基团 活性基团所带的相反电荷的活性离子（可交换离子）
树脂含有特殊的活性基团，可与某些金属离子形成螯合物，既可 以形成离子键，又可以形成配位键，适用于分离富集金属离子或 某些有机化合物树脂的特点：①是选择性高②交换容量低③制备 难度大，成本高
（4）大孔树脂 树脂内部有永久微孔，无论是湿态或干态比凝胶树脂有更多、 更大的孔道，表面积大，离子容易迁移扩散，富集速度快。 孔径平均为200Å—1000Å，适用于无机、有机离子，特别适用 于 大分子物质的分离。 可以应用于水体系和非水体系。 不需溶胀的情况下可以使用。 耐氧化、耐磨、耐冷热变化具有较高的稳定性。 （5）氧化还原树脂：
第七章 离子交换层析
ion exchange chromatography
一、基本概念
利用离子交换剂与溶液中的离子之间所发生的交换反应进 行分离的方法。是一种固—液分离法。
离子交换分离法特点： （1）分离效率高 （2）适用于带相反电荷的离子之间的分离，还可用于带相
同电荷或性质相近的离子之间的分离 （3）适用于微量组分的富集和高纯物质的制备 （4）方法的缺点是操作较麻烦，周期长。一般只用它解决
CMC Cation Exchanger
例：常用的凝胶离子交换树脂 骨架为琼脂糖凝胶、葡聚糖凝胶，如sepharose、 sephadex，根据功能基团的不同，亦可分为阳离子交 换和阴离子交换树脂
命名方法：交换活性基团+骨架+原骨架编号 特点：除了具有离子交换功能以外，兼有分子筛的功能，
提高了分离的效率 常用的葡聚糖凝胶离子交换树脂：CM-sephadex C-25、
— S O 3H — COOH 或 — OH 季 铵 碱 — N (C H 3)+O H 伯胺、仲胺或叔胺 — C H 2— N (C H 2C O O H ） 2
— C O O H 或 — S O 3H 季 铵 碱 — N (C H 3)+O H -或 伯胺、仲胺或叔胺 磷酸三丁酯与苯乙烯— —二乙烯苯聚合物
将阴离子树脂水化后，如RN+(CH3)3OH-所联的OH-可交换阴离子
交换反应：R-N(CH3 ) 3+OH
+
NO3-
＝
R-N(CH3
)
+ 3
NO3
+
OH
-
R—NH2 + H2O＝ R—NH3+OH- + H +
R—NH3+OH- + SO42- ＝ (R—NH3+ ) 2SO4 + OH –
（3）螯合树脂
（2）阴离子交换树脂（活性交换基团为碱性，用于交换溶液中的阴离子）
强碱型： RN(CH 3)3在中性、酸性、碱性溶液中都可使用
弱碱型：R-NH2 R-NHCH3 RN(CH3)2 对OH-亲和力大，不易在碱 性溶液中使用
这类树脂含可逆的氧化还原基团，可与溶液中离子发生电子转 移反应，实现分离富集的作用 在树脂上进行氧化还原反应,而不引入杂质，提高产品纯度 （6）其它树脂（萃淋树脂、纤维交换剂等）
影响离子交换的主要因素
离子的水化半径 半径较小的离子易吸附
离子的化合价 化合价愈高愈易吸附
溶液的pH 要综合考虑树脂及被分离物质的酸碱稳定性
DEAE-sephadex A-25等
（1）阳离子交换树脂（活性基团为酸性，用于交换溶液中的阳离子）
强酸型： n R一SO3H
n R一SO3H + Mn+＝(R一SO3- ) nM +n H + 适用于酸性、中性和碱性溶液 弱酸型： n R一COOH，R－OH n R一COOH + Mn+＝(R一COO ) nM + nH +
树脂的交联度 交联度大，膨胀度小的树脂选择性较好。
树脂选择的参考
被分离物质 强碱 弱碱 强酸 弱酸
分子量大
树脂类型 弱酸型 强酸型 弱碱型 强碱型
交联度低
离子交换树脂的命名方法
四、离子交换树脂的制备
加聚法和缩聚法（依聚合方法分类） 加聚是指具有一个或一个以上双键的单体为原料，在分 散相中进行聚合；缩聚法是基于缩合反应的聚合过程；
纤维交换剂 阳离子交换树脂 阴离子交换树脂
萃淋树脂
有机高分子大孔结构与 萃取剂的共聚物型树脂
— S O 3H — COOH 或 — OH
1— 14 6— 14
季 铵 碱 — N (C H 3)+O H 伯胺、仲胺或叔胺
0— 12 0— 9
— C H 2— N (C H 2C O O H ） 2
含氧化或还原基团
有机离子交换剂分类
分类
功能基团
使 用 pH 范围
凝 阳 离 子 强酸性阳离子交换树脂 胶 交 换 树 弱酸性阳离子交换树脂 型脂 树 阴 离 子 强碱性阴离子交换树脂 脂 交 换 树 弱碱性阴离子交换树脂
脂 螯合（离子交换）树脂
氧化还原（离子交换）树脂
大 阳离子交 强酸性阳离子交换树脂 孔 换树脂 弱酸性阳离子交换树脂 型 阴离子交 强碱性阴离子交换树脂 树 换树脂 弱碱性阴离子交换树脂 脂 螯合（离子交换）树脂
弱酸—弱 碱
—
1— 14 6— 14 0— 12 0— 9
弱酸—弱 碱
交换容量
（干） m m ol/g
4— 5 9
2.5— 4 5— 9
4— 5 —9 3— 4 —5
例：常用的离子交换纤维素有： 甲基磺酸纤维素、羧甲基纤维素（CMC)、二乙基
氨基乙基(DEAE)纤维素
DEAE anion exchanger
离子交 换树脂
母体(骨架) 活性基团
固定离子 可交换离子
R —SO3 H
母体 固定离子 可交换离子
树脂的网络骨架
三、离子交换树脂的种类和性质
1、离子交换剂的种类 无机离子交换剂： （1）天然沸石：交换水合氧化物
有机离子交换剂——即离子交换树脂 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， 网状结构的骨架部分一般很稳定，不溶于酸、碱和一般溶剂。 在网的各处都有许多可被交换的活性基团。
某些比较复杂的分离问题。
带电荷量少，亲和力小的先被洗脱下来，带电荷 量多，亲和力大的后被洗脱下来。
二、离子交换树脂的构成
离子交换树脂是一种不溶于酸碱和有机溶剂的网状结构的功 能高分子化合物.
具有三维空间离体结构的网络骨架 联接在骨架上的活性基团 活性基团所带的相反电荷的活性离子（可交换离子）
树脂含有特殊的活性基团，可与某些金属离子形成螯合物，既可 以形成离子键，又可以形成配位键，适用于分离富集金属离子或 某些有机化合物树脂的特点：①是选择性高②交换容量低③制备 难度大，成本高
（4）大孔树脂 树脂内部有永久微孔，无论是湿态或干态比凝胶树脂有更多、 更大的孔道，表面积大，离子容易迁移扩散，富集速度快。 孔径平均为200Å—1000Å，适用于无机、有机离子，特别适用 于 大分子物质的分离。 可以应用于水体系和非水体系。 不需溶胀的情况下可以使用。 耐氧化、耐磨、耐冷热变化具有较高的稳定性。 （5）氧化还原树脂：
第七章 离子交换层析
ion exchange chromatography
一、基本概念
利用离子交换剂与溶液中的离子之间所发生的交换反应进 行分离的方法。是一种固—液分离法。
离子交换分离法特点： （1）分离效率高 （2）适用于带相反电荷的离子之间的分离，还可用于带相
同电荷或性质相近的离子之间的分离 （3）适用于微量组分的富集和高纯物质的制备 （4）方法的缺点是操作较麻烦，周期长。一般只用它解决
CMC Cation Exchanger
例：常用的凝胶离子交换树脂 骨架为琼脂糖凝胶、葡聚糖凝胶，如sepharose、 sephadex，根据功能基团的不同，亦可分为阳离子交 换和阴离子交换树脂
命名方法：交换活性基团+骨架+原骨架编号 特点：除了具有离子交换功能以外，兼有分子筛的功能，
提高了分离的效率 常用的葡聚糖凝胶离子交换树脂：CM-sephadex C-25、
— S O 3H — COOH 或 — OH 季 铵 碱 — N (C H 3)+O H 伯胺、仲胺或叔胺 — C H 2— N (C H 2C O O H ） 2
— C O O H 或 — S O 3H 季 铵 碱 — N (C H 3)+O H -或 伯胺、仲胺或叔胺 磷酸三丁酯与苯乙烯— —二乙烯苯聚合物
将阴离子树脂水化后，如RN+(CH3)3OH-所联的OH-可交换阴离子
交换反应：R-N(CH3 ) 3+OH
+
NO3-
＝
R-N(CH3
)
+ 3
NO3
+
OH
-
R—NH2 + H2O＝ R—NH3+OH- + H +
R—NH3+OH- + SO42- ＝ (R—NH3+ ) 2SO4 + OH –
（3）螯合树脂