离子交换柱怎么装柱

❶ 阴离子交换柱装柱柱效提高方法

所谓的离子交换柱，就是把一定比例的阳、阴离子交换树脂混合装填于同一交换装置中，对流体中的离子进行交换、脱除。离子交换柱技术在水处理领域中有广泛的应用。如水质软化、除盐、高纯水制取、工业废水处理、重金属及贵重金属回收等等。水质软化过程在锅炉等方面的广泛的应用。

离子交换柱的原理

采用离子交换方法，可以把水中呈离子态的阳、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可以用下列方程式表达：

1、阳离子交换树脂：R—H+Na+→R-Na+H+

2、阴离子交换树脂：R—OH+CL-→R-CL+OH+

阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成：

RH+ROH+NaCL—RNa+RCL+H2O

由此可看出，水中的Nacl已分别被树脂上的H+和OH-所取代，而反应生成物只有H2O，故达到了去除水中盐的作用。

3、混合离子交换柱（混床）：混床是装阳、阴树脂按一定比例（一般为1:2,以便阳、阴树脂同时达到交换终点而同时再生）装入混合柱而成，实际上它组合成了水中的H+和OH-立即生成电离度很小的水分子（H2O）,几乎不存在阳床或阴床交换时产生的逆交换现象，故可以使交换反应进行得十分彻底，因而混合床的出水水质优于阳、阴床串联组成的复床所能达到的水质，能制取纯度相当高的成品水。

❷ 以离子交换色谱法为例，简述湿法装柱的操作过程和注意事项

1.样品处理：对被分离样品有时要经过水解等化学处理，样品溶液一般要兼顾到浓度与粘度两方面。
+ B4 ^: J i3 _) \- T: R/ |" v2.离子交换柱的安装：层析柱内径必须粗细均匀，柱管大小可据实际需要选择。柱下端胶塞中插入一放液管，胶塞上盖以园形尼龙绸或发泡塑料片以防止交换树脂流出。
+ H/ ?0 X, d' E2 P8 h& S- U3.装柱：⑴装柱质量是确保柱层析分离效果的技术关键之一，越是高技术层析(如使用毛细管层析柱的高级层析设备)装柱的技术要求和难度越高，以至手工操作很难达到。⑵装柱的质量要求，无论是手工、机械、自动化装柱都是一样的，要求装入柱中的分离载体材料松紧适度，分布均匀，无气泡、无断层、无结节，能保持正常的溶胀形态和结构；⑶装入柱中树脂的高度与直径之比因分离对象和分离目的不同而相差很大，本教材推荐的肝素钠洗脱柱装柱高度是柱径的4～6倍。⑷操作次序，以手工装入溶胀的D254树脂（湿法装柱）为例，其操作程序可概括为：①查连接(柱与塞之间、上下塞与进出液管之间、梯度混合器与进液管之间、出液管与收集器之间等等的连接是否正确、紧密)，②试止漏（塞子、接头、活塞开关处在长时间满负荷下不泄漏），③加隔离缓冲垫（紧贴于柱子下端塞子的内平面），④加少许平衡液于空柱内，⑤赶气泡（缓冲垫内和出水管中的气泡），⑥开通放水开关，⑦与放水量保持相当的流速，向柱内匀速加完载体材料浆，⑧关闭放水开关，令树脂自然下沉，⑨用洗涤液和清水洗涤树脂，⑩最后用缓冲液过柱和平衡柱，使树脂结构平衡稳定，⑾在树脂表面盖上一片尼龙或泡膜塑料，并与柱子内壁保持严密接触，以防加样时树脂泛起。
( ?6 Y, g6 D5 S2 e- z% v b* m4.加样：缓缓打开柱子下端的放液开关,使柱内液面刚好降至树脂面时便立即将样品溶液小心地加到尼龙或泡膜塑料片上，待样品液面刚好进入树脂层内便立即加入少许平衡缓冲液,以清洗粘附在覆盖层中的样品，并随之进入树脂层。当柱内液位接近树脂表面时便立即添加洗涤液进行洗涤操作。$ o+ c9 M: n3 `% Q
5.洗涤：选用合适的洗涤液、恰当的总用量及洗涤流速，小心洗涤柱内树脂，以除去不被离交树脂吸附的杂质。: K0 s* j/ p; W4 d) o7 W6 _
6.洗脱：由洗脱曲线找出洗脱液的最佳浓度和适当的总量、操作压及流速进行洗脱。
5 m- U F# X! m' M. O# g! |7.监测：用敏感快速的方法（参见下文“测定”）监测分离成分是否洗脱出来以及洗脱峰的轴向分布
9 v2 C$ h- _- \: S8.收集：一旦发现待分离成分洗脱出来便可进行一步或分步收集，并可根据各成分洗脱峰的轴向分布和浓度监测，决定产品收集浓度区段，弃去的洗脱液可循环用于相同成分的洗脱。
1 v7 I2 v8 H, m8 y3 ] M; J8 m9.沉淀/离心：用沉淀剂可将分离组分沉淀或离心下来脱水干燥，沉淀剂回收再用。
" a3 @7 z0 a' t10.脱水干燥：加入适当脱水剂为如无水乙醇、丙酮或乙醚脱水后进一步干燥。5 _" H" J" X0 e% v" V
11.测定：对层析所得产品可称重或测定活性计算其得量和收率。. ^7 ]4 x, e- `1 p# y- z. d7 g9 m5 `
【注意事项】4 G; U! }* `$ X7 C" b: b0 f
1.应根据被分离物质的理化性质、分子大小、分子形状和分离的目的要求，选择分离效果好、交换容量大而机械强度较高的分离载体材料。市售的分离载体有明确的规格型号、理化性质、功能作用、活化再生和保养存放等技术参数资料可供用户选择。
* K7 Q, U. T% x8 y5 R2.应根据分离纯化的对象、规模选择层析柱的长短、粗细、柱高与内径之比，使达到最佳分离效果；此外，柱子材料的化学性质要稳定、透明，内径要均一、光滑，死腔要愈小愈好，要有利于紧固、连接、装柱与维护。
4 E& F! k7 Q. W3 [& s/ k( ?- P3.柱子安放要垂直、稳固，与之相连的各种线路、管道、设备、设施的布局和连接要紧奏，要方便操作、观察与维护。4 F5 w( v8 w+ c4 C
4.要求装入柱中的分离载体材料松紧适度，分布均匀，无气泡、无断层、无结节，能保持正常的溶胀形态和结构。5 F n1 O% }8 d z+ T0 L# t2 |3 C
5.保持柱内树脂层面平整、层序结构始终如一是确保柱层析分离效果的又一技术关键。为此，从装柱到洗脱结束的过程中，尤其是加样、洗涤、洗脱过程中要始终保持柱内液位不低于柱内树脂的顶部平面，尤其要始终保持柱内树脂的层序结构始终如一，不被打乱，特别要防止更换浓度不同的洗涤洗脱液时发生“翻缸”而搅乱树脂层结构，“压缸”而造成柱层断裂和梗塞断流。
7 z/ W" C+ E8 q: i& t g6.注意保持一定的操作压，这对确保层析柱流速和分离效果十分重要。因为流速不仅与洗脱液加在柱上的压力（因液面差造成）有关，也与装柱材料的粒度、交联度、机械强度有关。应针对具体情况建立一个操作压、流速和分离效果的最佳平衡点。
; N( j K7 n0 T" {9 [$ S6.显著标明各种洗涤、洗脱液的技术参数，严禁乱用和混用。) M) k" o* {2 g( F
7.制作洗脱曲线，确定洗脱液收集方案，设置洗脱监控点。2 N; I* F% \6 e9 I5 J% X1 V
8.注意剔除破损树脂，及时补足流失、破损的循环树脂量。
# S5 F F8 K3 V2 ]9 A1 E6 U+ o9.严格掌握新、旧树脂的活化、再生条件，及时再生旧树脂。$ h4 U9 m: L5 L7 g
树脂的再生：每次洗脱结束，用清水将树脂洗出柱体再用、再生，或用高浓度的NaCl溶液浸泡贮存。树脂经过一段使用后树脂上的活性基团因被交换而使交换容量大为降低，此时树脂需要再生处理。( z# |! T+ @) z" O
大处理（酸—碱—酸）：加入树脂2倍量的2mol HCL溶液搅拌3小时，自来水冲洗至中性；又用2mol NaOH溶液照酸处理方式处理；再用2mol HCL处理。
5 F% O1 U$ W2 r小处理（碱—酸）：浓度、方法同上。) o4 @' Y" x8 ]8 s2 {8 P6 i
连续用数次的树脂进行小处理，用十次后的树脂要进行大处理。
4 {, T2 J( F& L& C: a- C% E& g$ X9 v10．注意脱水干燥条件。$ M) H0 {1 @& q' Y9 j" t7 n1 x

❸ d315阴离子交换树脂使用方法

1、树脂用50~60℃热水泡，不时搅拌，开始每隔15分钟换水一次，换4次，再每隔半小时换水一巧蔽次，换4次。此时水应为透明，若不透明还有其他颜色或浑浊，继续水洗。
2、树脂装柱。用1N盐酸缓纳竖慢流过树脂柱，大约每小时走1.5倍柱体积，共走3~4柱体积，换去洞宽大离子水冲柱至中性。

❹ 急求~离子交换柱清洗方法

离子交换层析
Tina 发表于 2006-2-21 12:21:00
材料与仪器

DEAE-32纤维素，pH8.0 0.01 mol/L Tris-HCl，工程菌破碎离心后的上清液；

层析柱

二、 方法与步骤

1） 装柱：

用水清洗层析柱，柱内留存水距底部约1cm，加入18ml介质（凝胶溶液）。

2） 平衡：

加0.01M,PH8.0,tris-HCl缓冲液，直至流出液PH与缓冲液一致。

3） 上样：

用量筒量出上清液体积，再加入等体积缓冲液混合，取EP管留1.5ml。待柱中水流出，至刚好覆盖凝胶表面，靠璧缓慢加样。

4) 用50ml缓冲液洗涤，用EP管随机收集样品穿出液和洗涤穿出液。

5) 洗脱：

将梯度洗涤仪和层析柱连接，洗脱瓶A（混合器）加200µl缓冲液，开口打开至两瓶液面相平，相通管道出无气泡，关闭连接，A中加入6gNaCl溶解，把装置放在梯度混合仪上，开动搅拌器开关，打开A和B的连接通道，层析柱下端连收集器，收集洗脱流出液。

6） 控制流速，约4min/管，2-3ml/管。

分子筛的是凝胶层析
Sephadex G-100凝胶层析
Tina 发表于 2006-2-21 12:27:00
材料与仪器

Sephadex G-100，0.5 mol/L pH8.0 Tris-HCl，浓缩液

层析柱

二、 方法与步骤

1） Sephadex G-100 凝胶预处理

a) 100ml烧杯，称取5克sephadex G-100,加入50ml去离子水，浸泡溶胀24小时。

b) 倾去sephadex G-100溶胀后凝胶上层的水，加入凝胶等体积的1.0 mol/L NaOH液处理，用搅棒轻轻搅动，并浸泡1小时处理后倾去。用去离子水洗涤。洗涤过程中，用倾去法除去细颗粒。其方法是用搅棒将凝胶搅匀（注意不要过分用力搅拌，以防止颗粒破碎），放置数分钟，将未沉淀的细颗粒随上层水倒掉。浮选3-5次，直至上层没有细颗粒为止，再浸泡水洗至PH中性。

c) 将Sephadex G-100凝胶水溶液盛放于抽滤瓶中，用洗耳球塞住杯口，减压抽气30分钟，除去凝胶溶液内的气泡，将脱气后的凝胶溶液轻轻倒入烧杯中，其中盛有1/2去离子水。

2) 装柱

a) 层析柱(1.0Î50cm)用水清洗干净，柱的上、下端联接塑料管接上小乳胶管，装上螺旋夹。将层析柱垂直装好。校直过程用下端绑有钥匙的绳子挂于铁架的不同位置，从多角度校正使柱垂直。打开柱上端口，从柱底下出口管朝柱内注入水，使柱底全部充满水而不留气泡，关闭柱出口。最终柱内留存有2 cm的水。从出口处接上一根直径2 mm细塑管，塑管另一端固定在柱的上端部位。

b) 搅动凝胶溶液（切勿搅动太快，以免空气再逸入），使形成均一的薄胶浆，并立即沿玻棒倒入层析管内，让加入的凝胶在柱内自然沉降，待柱底面上积起约1-2 cm的凝胶床后，打开柱出口水流。随着柱内水的流出，上面不断加入凝胶液，使形成的凝胶床面上有凝胶连续下降（如果凝胶床面上不再有凝胶颗粒下降，应该用搅棒均匀地将凝胶床搅起数厘米高，然后再加凝胶，不然就会形成界面，影响层析效果）。

c) 凝胶沉积到柱内凝胶是否均匀，有否“纹路”或气泡。若层析柱不均一，必须重新装柱。

3） 平衡

柱装好后，使层析床稳定15-20分钟，然后连接洗脱瓶出口和层析柱顶端，用3-5倍体积地缓冲液平衡层析柱。平衡过程中控制上柱缓冲液地进柱操作压保持恒定。保持流速每滴/10秒。直至流出液的PH与上柱缓冲液完全相同。

4） 样品洗脱

a) 上样准备：

i) 上样前打开层析柱上端，先检查凝胶床界面是否平整，如果倾斜不平整，可用玻棒将凝胶床界面轻轻搅起后，再使凝胶自然沉降，形成平整状态的凝胶床界面。用毛细吸管小心吸去大部分清液，然后让液面自然下降，直至几乎露出凝胶床界面。

ii) 样品放入高速离心机，12000r/min、离心5 min。

iii) 上样前吸取50µl样品于EP管中，以备走电泳。

b) 样品上样：

i) 将样品由玻棒引流沿管壁加入到凝胶床面上，注意不要将床面凝胶冲起。同时打开层析柱下面流出液开关（控制流速1滴/20秒），保持层析柱下面流出滴速与上样的滴速一致，控制凝胶床界面不能脱水，并控制样品区带尽量狭窄。

ii) 当1.5ml样品全部加入后，用 1-2 ml的0.5mol/L PH8.0 Tris-HCl洗脱液同上样时一样地保持层析柱下面流出滴速与上样的滴速一致以控制凝胶床界面不能脱水，小心清洗凝胶床界面表面，使黏附着的样品全部洗入凝胶床。

iii) 然后开始控制上样的滴速大于层析柱下面流出滴速，使几乎与凝胶床界面相平的洗脱液液面慢慢提高至凝胶床界面高出2cm左右，封闭层析柱上端。

iv) 保持层析柱上柱洗脱液入口处与层析柱下面流出处有一定势压。控制上柱缓冲液的进柱操作压保持恒定。

c) 洗脱：

用0.1 mol/L PH8.0 Tris-HCl 缓冲液洗脱，用部分收集器收集，4分钟/管（约2-3ml/管），收集约1-30管。

5） 酶活、酶浓度测定，参见2.6.2，2.6.3

6） 最高酶活收集管洗脱液留50µl，以备走电泳。

7） 将酶活较高的收集液10~14管合并，测定总体积为7.1 ml，精确测定酶活性。并用考马思亮蓝测定蛋白浓度。测酶活时体系稀释了200倍，定蛋白时无稀释。

❺ 离子交换树脂的使用方法是什么

离子交换树脂的使用方法及步骤：

1、预选。离子交换树脂的粒度一般控制在20-35目，在使用前要先干燥，粉碎，过筛；粉碎时不要分得过细，否则影响实验收率。

5、树脂洗脱。注意亲和力弱的成分先被洗下来，常用的离子交换树脂洗脱剂有强酸、强碱、盐类、不同pH缓冲溶液、有机溶液等，可选择梯度洗脱或者单一浓度洗脱。

6、树脂再生。

❻ 树脂怎么装填呢

A实验室

量取：将一定量的树脂与去离子水在烧杯中进行混合，然后将混合的树脂水溶

液倒入量筒中，使树脂充分沉降，通过补加和移取，使树脂床层与相应刻度持平，即完成树脂的量取。

装填：关闭离子交换柱下端的出口阀门，用水将量筒中的树脂全部导入离子交换柱中，然后打开交换柱出口阀门，使树脂在柱内沉降压实，然后关闭交换柱出口阀门，待用。（注意：须保留液面高于树脂床层1~2cm，避免干柱。）

B工业化

新树脂装柱前，应该使用清水和碱液对树脂交换柱相关管道进行清洗，清理出焊渣等固体废料和附着在柱壁和管壁上的尘土与其他杂质。然后，向柱内注入1／3体积的水，取少量树脂，将树脂从交换柱顶部人孔处装入柱内。关闭人孔，向柱内注水，同时打开交换柱下部排水阀门，用≥80目筛网在排水口拦截，观察是否有树脂泄露，如果有个别小颗粒，属于正常现象；如果有大颗粒树脂出现，且量比较多，说明交换柱下滤板有问题，应把树脂和水放出，检查下滤板焊缝和水帽，查找原因，进行检修。检修完毕后，再按照上面的方法检测，直至确定符合要求，然后再将剩余的树脂加入交换柱内。

树脂装柱完成后，先用去离子水对树脂进行反向清洗，清洗流速控制在2~4BV/h，清洗约1h，停止水洗，让树脂自然沉降完全；然后用去离子水对树脂柱床进行正向清洗，清洗流速控制在4~6BV/h，清洗约1h后停止。

❼ 离子交换分离-半微量化学分析

其分析流程见图.1。

试剂

强酸性苯乙烯型阳离子交换树脂，强酸1号。树脂在水中浸泡后倒去水，再用2mol/LHCl浸泡过夜，倾出盐酸，用蒸馏水洗涤至中性，装入交换柱(1cm×7cm)中。用30mL2mol/LHCl淋洗树脂，再用蒸馏水淋洗至中性，最后用0.2mol/LHCl淋洗平衡，备用。

图69.1 黄铁矿分析流程

底液取100mL1g/L动物胶溶液、270mL(1+1)H₂SO₄和50mL100μg/mL碲溶液混合，用水稀释至500mL，摇匀(供测砷用)。

金-铜混合试剂将0.93g氯化金(AuCl₃·HCl·4H₂O)和13.4g氯化铜(CuCl₂·2H₂O)溶于500mL(1+1)HCl溶液中;取10mL此溶液用氯化钠饱和的(1+1)HCl稀释至400mL(供测硒用)。

分析步骤

称取40mg(精确至0.01mg)试样置于100mL烧杯中，加几滴水润湿试样，加入5mL冷王水(用时现配)，盖上表面皿并放置30min(其间可摇动两次，使试样慢慢分解)。将烧杯置于水浴上加热，分解试样至全溶。移去表面皿，将溶液蒸至近干。取下，加2mLHCl，继续加热，蒸发至干。加热的10～20mL0.2mol/LHCl溶解盐类至溶液清亮，取下。冷却至室温。将溶液(若有沉淀或残渣，则过滤后使用溶液;沉淀残渣经灼烧，氢氟酸挥发测定SiO₂，残渣溶解后合并于2mol/LHCl淋洗液中)倒入阳离子交换柱，流出液用100mL容量瓶承接，用0.2mol/LHCl淋洗烧杯及交换柱，溶液体积控制在70mL左右，再用水淋洗至约100mL，取下容量瓶。用水稀释至刻度，摇匀，制得溶液(A)。供测定硫、砷、硒、磷等元素使用。

用40mL2mol/LHCl分8次淋洗阳离子交换柱(每次5mL)，流出液用100mL烧杯承接，低温或水浴上蒸发除去过量的酸，转入50mL容量瓶中，用水稀释至刻度并控制酸度!(HCL)=2%左右，摇匀。制得溶液(B)。供测定全铁、钙、镁、铜、锌、钴、镍、镉、锰和铟。

(1)硫的测定

移取50.0mL溶液(A)于250mL烧杯中，加水稀释至150mL，热至微沸。趁热加入5mL100g/LBaCl₂溶液，用硫酸钡重量法测定。

(2)砷的测定

移取2.0mL溶液(A)于10mL比色管中，加入1滴50g/L抗坏血酸溶液、4mL底液、1mL2mol/LNH₄I，用水稀释至刻度，摇匀。在示波极谱仪上于原点电位-0.1V扫描测定。

校准曲线0～1μgAs或0～10μgAs。

(3)硒的测定

移取2.0mL溶液(A)于10mL比色管中，加入1mL0.1mol/LNaOH溶液、5mL金-铜混合试剂、1mL10g/L阿拉伯胶，用水稀释至刻度，摇匀。与校准曲线同时加0.5mL100g/L次亚磷酸钠溶液，立即摇匀。放置15～30min后，目视比色或按加次亚磷酸钠的顺序，以水为参比，用2cm比色皿，在波长580nm处测量吸光度。

校准曲线0.00～0.05μgSe。

(4)磷的测定

移取20.0mL溶液(A)于100mL烧杯中，加入2mLHBr，加热蒸发至近干;加入2mLHNO₃，加热蒸发至近干，取下。冷却后，用磷钼蓝光度法测定。

(5)全铁的测定

移取2.0mL试液(B)于100mL容量瓶中，分别加入5mL2og/L抗坏血酸溶液、10mL4g/L1，10-邻二氮菲溶液和15mL250g/L乙酸钠溶液，用水稀释至刻度，摇匀。用1cm比色皿，于波长510nm处，测量吸光度。

校准曲线0～800μgFe₂O₃。

(6)钙和镁的测定

移取10.0mL试液(B)于25mL容量瓶中，准确加入2mL100g/LSrCl₂溶液，用水稀释至刻度，摇匀。用原子吸收光谱法测定钙和镁。

校准曲线0～500μgMgO、CaO。

(7)铜、锌、钴、镍、镉、锰和铟的测定

用剩下的试液(B)，选择各自的最佳仪器条件参数，以原子吸收光谱法测定铜、锌、钴、镍、镉、锰和铟。

注意事项

砷、硒也可以用原子荧光光谱法测定。