離子交換法
將自來水用離子交換樹脂處理所得到的純水叫“去離子水”。與蒸餾法相比,離子交換法制取純水具有設(shè)備簡(jiǎn)單、出水純度高、操作技術(shù)較易掌握、產(chǎn)量大和成本低的優(yōu)點(diǎn)。很適合于各種規(guī)模的實(shí)驗(yàn)室采用,因此,目前一般實(shí)驗(yàn)室都較為廣泛地采用離子交換法來制取純水。該法缺點(diǎn)是制備的水含有微生物和某些有機(jī)物。
離子交換法制取純水的原理是基于樹脂能與天然水中各種離子間的可交換性,即水中的陰、陽離子分別與陰離子樹脂上的OH和陽離子樹脂上的H+發(fā)生交換,水中的陰、陽離子交換到樹脂上,而樹脂上的OH和H+進(jìn)入水中結(jié)合成H2O,于是除去了水中的雜離子而制得了純水。離子交換法的生產(chǎn)流程如下:
1)裝柱 先將樹脂用溫水浸泡2-3小時(shí),使其充分膨脹,浸泡在蒸餾水中備用,裝柱方法如下:將潤濕的玻璃棉塞在交換柱(一般使用有機(jī)玻璃等材料制成)的下端,以防樹脂流出。然后在交換柱中充滿水的情況下,將樹脂加入到交換柱中。在裝柱中要防止樹脂層中央有氣泡。裝柱完畢后在樹脂層上面蓋一層玻璃棉,以防生產(chǎn)過程中水流掀動(dòng)樹脂層。
2)樹脂的化學(xué)處理 陽離子交換樹脂用2.0mol/L鹽酸淋洗,每Kg樹脂用量4.5-5.0L,陰離子樹脂以2.0mol/L氫氧化鈉溶液淋洗,每2Kg樹脂用量為4.5-5.0L,淋洗速度均為20-50mL/MIN。
3)蒸餾水淋洗 用蒸餾水洗至陽離子交換柱流出液對(duì)甲基橙指示劑不顯橘紅色,陰離子交換柱流出液對(duì)酚酞指示劑不顯紅色。
4)水的去離子處理 可根據(jù)分析情況對(duì)水的要求,采用單床、復(fù)床或混合床法進(jìn)行。
5)樹脂再生 經(jīng)過樹脂交換柱處理的水,如經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)證明不符合要求,則需對(duì)樹脂進(jìn)行再生處理。單床法樹脂的再生操作與2)和3)相同;混合床樹脂的再生,先用自來水從下逆壓沖洗,使水從上部流出至樹脂有明顯的分層后,將樹脂注入塑料盆中,把水倒掉。然后再加3.5mol/L氫氧化鈉溶液,浸過樹脂,用玻璃棒攪拌幾次,則陰離子樹脂浮在上面,然后用尼龍做的瓢將上層陰離子交換樹脂移到另一盆中,將分開的陰陽離子交換樹脂分別進(jìn)行2)和3)相同的處理。