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离子交换柱在使用范围上可分为实验室用离子交换柱、工业用离子交换柱。实验室用交换柱:一般用玻璃制造,柱长度和柱直径之比(L/D)大约为10~30,柱上端一般装塞子,下端是用烧结的玻璃砂板,也可以用玻璃毛、带孔的瓷板、不锈钢板,耐腐蚀的塑料网、布、玻璃布等作为离子交换柱的支座。
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洗脱
当交换完毕之后,一般用蒸馏水洗去残存溶液,然后用适当的洗脱液进行洗脱。在洗脱过程中、上层被交换的离子先被洗脱下来,经过下层未被交换的树脂时,又可以再度被交换。因此洗脱液中被交换离子的浓度等于零,随着洗脱的进行,洗出液离子浓度逐渐增大,达到之后又逐渐减小,至完全洗脱之后,被洗出之离子浓度又等于零。
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离子交换柱设备的基本原理
用离子交换方法,可以把水中阳、阴离子去除。以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应式:
1.阳离子交换柱:R-H+Na+=R–Na+H+
2.阴离子交换柱:R–OH+Cl-=R–Cl-+OH-
阳、阴离子交换柱串联以后称为复合床,其总的反应式:
R-H+R-OH+NaCl=R-Na+R-Cl+H2O
由此得出,水中的NaCl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物为H2O,故达到了去除水中盐的作用。
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