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離子交換柱是指用來(lái)進(jìn)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(shí)狀態(tài)的固定離子交換樹脂層或流動(dòng)狀態(tài)離子交換樹脂床充分接觸，進(jìn)行離子交換。若交換后的溶液已達(dá)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。

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(yáng)、陰離子去除。以氯化鈉(NaCl)代表水中無(wú)機(jī)鹽類，水質(zhì)除鹽的基本反應(yīng)式：

1.陽(yáng)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(yáng)、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(dá)到了去除水中鹽的作用。

混合離子交換柱(混床)：將陽(yáng)、陰床尚未交換的剩余鹽類進(jìn)一步除去，由于通過(guò)混合離子交換后進(jìn)入水中的H 和OH-立即生成電離度很低(H2O)，幾乎不存在陽(yáng)床或陰床交換時(shí)產(chǎn)生的逆交換現(xiàn)象，使交換反應(yīng)進(jìn)行得十分徹底，因而混合床的出水水質(zhì)優(yōu)于陽(yáng)、陰離子交換柱串聯(lián)組成的復(fù)床所能達(dá)到的水質(zhì)，能制取純度相當(dāng)高的成品水。

由于離子交換層析法分辨率高，工作容量大，并容易操作，因此它不但在、化工、食品等領(lǐng)域成

為獨(dú)立的操作單元，也已成為蛋白質(zhì)、多肽、核酸及大部分發(fā)酵產(chǎn)物分離純化的一種重要的方法。目前，在生化分離中約有75%的工藝采用離子交換層析法