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離子交換柱是指用來進行離子交換反應(yīng)的柱狀壓力容器，是管柱法離子交換的交換設(shè)備。采用圓筒形交換柱，溶液從柱的一端通入，與柱內(nèi)呈密實狀態(tài)的固定離子交換樹脂層或流動狀態(tài)離子交換樹脂床充分接觸，進行離子交換。若交換后的溶液已達到預(yù)定要求，或離子交換樹脂已呈“飽和狀態(tài)”，就從生產(chǎn)線上切斷柱交換，在同一柱中或其他柱內(nèi)用解吸液解吸，離子交換樹脂再生后用于下次交換。

樹脂的選擇和處理

　　在化學(xué)分析中應(yīng)用的為強酸性陽離子交換樹脂和強堿性陰離子交換樹脂。生產(chǎn)上出廠的交換樹脂顆粒大小往往不夠均勻，故使用時應(yīng)當(dāng)先過篩以除去太大和太小的顆拉，也可以用水泡脹后用篩在水中選取大小一定的顆粒備用。一般商品樹脂韌含有一定量的雜質(zhì)，所以在使用前必須進行凈化各種雜質(zhì)，然后用蒸餾水洗滌至中性。這樣就得到在活性基團上含有可被交換的H 或Cl-的氫型陽離子交換樹脂或氯型陰離子交換樹脂。如果需要鈉型陽離子交 換樹脂，則用NaCl處理氫型陽離子交換樹脂。

離子交換柱設(shè)備的基本原理

用離子交換方法，可以把水中陽、陰離子去除。以氯化鈉(NaCl)代表水中無機鹽類，水質(zhì)除鹽的基本反應(yīng)式：

1.陽離子交換柱：R-H Na =R–Na H

2.陰離子交換柱：R–OH Cl-=R–Cl- OH-

陽、陰離子交換柱串聯(lián)以后稱為復(fù)合床，其總的反應(yīng)式：

R-H R-OH NaCl=R-Na R-Cl H2O

由此得出，水中的NaCl已分別被樹脂上的H 和OH-所取代，而反應(yīng)生成物為H2O，故達到了去除水中鹽的作用。

離子柱和含這類柱的系統(tǒng)及其使用方法

提供一種用于離子交換過程的柱子，該柱子可以防止或盡量減輕其中所用離子交換樹脂床層被有害的顆粒物堵塞。這種柱子包括要處理的液體的一個入口，一個出口，一段離子交換樹脂，以及一段惰性的顆粒過濾材料。該段過濾材料安置在離子交換樹脂段和要處理的液體的入口之間，從而使該段惰性顆粒過濾材料比任何段離子交換樹脂更靠近上述入口。