第十章 离子交换法分离

1、 第十章第十章 吸附与离子交换吸附与离子交换第一节第一节 概述概述第二节第二节 离子交换树脂、原理、分类、命名离子交换树脂、原理、分类、命名第三节第三节 离子交换树脂的理化性能和测定离子交换树脂的理化性能和测定第四节第四节 离子交换过程的理论基础离子交换过程的理论基础第五节第五节 离子交换的应用离子交换的应用第六节第六节 生化用离子交换剂的特点和种类生化用离子交换剂的特点和种类 基本要求：基本要求： 掌握离子交换原理及分类，了解生化用掌握离子交换原理及分类，了解生化用离子交换剂的特点和种类，离子交换树脂离子交换剂的特点和种类，离子交换树脂的理化性能和测定及其应用。的理化性能和测定及其应用。 重

2、点：重点： 离子交换原理；离子交换树脂分类；离子交换原理；离子交换树脂分类；离子交换过程的理论基础；离子交换树脂离子交换过程的理论基础；离子交换树脂的工作过程；树脂和操作条件的选择；离的工作过程；树脂和操作条件的选择；离子交换技术在生物工程的应用。子交换技术在生物工程的应用。第一节第一节 概述概述 一、吸附定义一、吸附定义 吸附：吸附：是溶质从液相或气相转移到固相的现象。是溶质从液相或气相转移到固相的现象。一种物质从一相移动到另外一相的现象称为一种物质从一相移动到另外一相的现象称为吸附。吸附。 如果吸附仅仅发生在表面上，就称为如果吸附仅仅发生在表面上，就称为表面吸附；表面吸附；如果被吸附的物质

3、遍及整个相中，则称为如果被吸附的物质遍及整个相中，则称为吸收吸收。 吸附操作：吸附操作：利用固体吸附的原理从液体或气体利用固体吸附的原理从液体或气体中除去有害成分或提取回收有用目标产物的过程。中除去有害成分或提取回收有用目标产物的过程。 吸附操作所使用的固体一般为多孔微粒，其具吸附操作所使用的固体一般为多孔微粒，其具有很大的比表面积，称为有很大的比表面积，称为吸附剂吸附剂。 被吸附的物质称为被吸附的物质称为吸附质吸附质。 二、吸附分离过程二、吸附分离过程 典型的吸附分离过程包含四个步骤：典型的吸附分离过程包含四个步骤： （1）将待分离的料液（或气体）通入吸）将待分离的料液（或气体）通入吸附剂中

4、，与之混合；附剂中，与之混合； （2）吸附质被吸附到吸附剂表面（此时）吸附质被吸附到吸附剂表面（此时吸附是有选择性的）；吸附是有选择性的）； （3）料液流出；）料液流出； （4）吸附质解吸回收后，将吸附剂再生。）吸附质解吸回收后，将吸附剂再生。 三、三、 吸附的类型吸附的类型 根据吸附质与吸附剂表面分子间结合力（吸附根据吸附质与吸附剂表面分子间结合力（吸附力）性质的不同，可将吸附分成物理吸附、化学力）性质的不同，可将吸附分成物理吸附、化学吸附和交换吸附三种类型。吸附和交换吸附三种类型。 1、物理吸附、物理吸附 由吸附质与吸附剂之间的分子间引力（范德由吸附质与吸附剂之间的分子间引力（范德华力）产

5、生的吸附称为华力）产生的吸附称为物理吸附物理吸附。无选择性。无选择性。 溶质在吸附剂上吸附与否或吸附量的多少主要溶质在吸附剂上吸附与否或吸附量的多少主要取决于溶质与吸附剂极性的相似性和溶剂的极性。取决于溶质与吸附剂极性的相似性和溶剂的极性。 一般物理吸附发生在吸附剂的整个自由表面，一般物理吸附发生在吸附剂的整个自由表面，被吸附的溶质（吸附质），可通过改变温度、被吸附的溶质（吸附质），可通过改变温度、pH和盐浓度等物理条件脱附。和盐浓度等物理条件脱附。 2、化学吸附、化学吸附 化学吸附是由吸附质与吸附剂间的化学键所引化学吸附是由吸附质与吸附剂间的化学键所引起，是吸附剂表面活性点与溶质之间发生化学

6、结起，是吸附剂表面活性点与溶质之间发生化学结合、产生电子转移的现象。合、产生电子转移的现象。 化学吸附释放大量的热，高于物理吸附，故一化学吸附释放大量的热，高于物理吸附，故一般可通过测定吸附热判断一个吸附过程是物理吸般可通过测定吸附热判断一个吸附过程是物理吸附还是化学吸附。附还是化学吸附。 化学吸附一般为单分子层吸附，吸附稳定，化学吸附一般为单分子层吸附，吸附稳定，不易脱附，故洗脱化学吸附质一般需破坏化学键。不易脱附，故洗脱化学吸附质一般需破坏化学键。破坏化学键的化学试剂为洗脱剂。破坏化学键的化学试剂为洗脱剂。 物理吸附与化学吸附特征比较见物理吸附与化学吸附特征比较见p155表表7-1。 3、

7、离子交换吸附、离子交换吸附 离子交换吸附简称离子交换，所用吸附剂为离子交换吸附简称离子交换，所用吸附剂为离子交换剂。离子交换剂。 离子交换分离：离子交换分离：利用利用离子交换树脂作为吸附离子交换树脂作为吸附剂剂，将溶液中的待分离组分，依据其，将溶液中的待分离组分，依据其电荷差异电荷差异，依靠依靠库仑力库仑力吸附在树脂上，然后利用合适的洗脱吸附在树脂上，然后利用合适的洗脱剂将吸附质从树脂上洗脱下来，达到分离的目的。剂将吸附质从树脂上洗脱下来，达到分离的目的。 离子交换剂表面含有离子基团或可离子化基离子交换剂表面含有离子基团或可离子化基团，通过静电引力吸附带有相反电荷的离子，吸团，通过静电引力吸附

8、带有相反电荷的离子，吸附过程中发生电荷转移。附过程中发生电荷转移。 离子交换的吸附质可通过调节离子交换的吸附质可通过调节pH或提高离子或提高离子强度的方法洗脱。强度的方法洗脱。 各种类型的吸附之间不可能有明确的界线，有各种类型的吸附之间不可能有明确的界线，有时几种吸附同时发生很难区别。因此，溶液中的时几种吸附同时发生很难区别。因此，溶液中的吸附现象较为复杂。吸附现象较为复杂。 分离工程中所谓的吸附操作主要基于物理吸分离工程中所谓的吸附操作主要基于物理吸附，化学吸附现象的应用很少，而将基于离子交附，化学吸附现象的应用很少，而将基于离子交换原理的吸附操作称为离子交换。换原理的吸附操作称为离子交换。

9、 吸附和离子交换广泛应用于生物分离过程，吸附和离子交换广泛应用于生物分离过程，在原料液脱色、除臭、目标产物的提取、浓缩和在原料液脱色、除臭、目标产物的提取、浓缩和粗分离方面有重要作用。粗分离方面有重要作用。 各种基于吸附或离子交换原理的层析法是纯各种基于吸附或离子交换原理的层析法是纯化生物产物的主要手段。化生物产物的主要手段。 早期使用的吸附剂有高岭土、氧化铝、酸性早期使用的吸附剂有高岭土、氧化铝、酸性白土等无机吸附剂，及凝胶型离子交换树脂、活白土等无机吸附剂，及凝胶型离子交换树脂、活性炭、分子筛和纤维素等。但由于这些吸附剂或性炭、分子筛和纤维素等。但由于这些吸附剂或是吸附能力低，或是容易引起

10、失活，都不理想。是吸附能力低，或是容易引起失活，都不理想。 吸附剂需要有良好的物理化学稳定性，以便吸附剂需要有良好的物理化学稳定性，以便能经受多次且剧烈的再生过程，再生过程还必须能经受多次且剧烈的再生过程，再生过程还必须简便迅速。简便迅速。 合成的有机大孔吸附剂，即大网格聚合物吸合成的有机大孔吸附剂，即大网格聚合物吸附剂，可以满足上述要求，已用于工业规模生产。附剂，可以满足上述要求，已用于工业规模生产。 四、吸附剂四、吸附剂p156 （1）活性炭是最普遍使用的吸附剂，常用于生物）活性炭是最普遍使用的吸附剂，常用于生物产物的脱色和除臭等过程。产物的脱色和除臭等过程。 （2）硅胶在吸附操作特别是吸

11、附层析中应用广泛。）硅胶在吸附操作特别是吸附层析中应用广泛。 （3）有机高分子吸附剂中多孔性聚乙烯）有机高分子吸附剂中多孔性聚乙烯苯和多孔性聚酯等树脂具有大网格细孔结构，苯和多孔性聚酯等树脂具有大网格细孔结构，此类吸附剂机械强度高，使用寿命长，选择此类吸附剂机械强度高，使用寿命长，选择性吸附性能好，吸附质容易脱附，并且流体性吸附性能好，吸附质容易脱附，并且流体阻力小，常应用于抗生素（如头孢菌素等）阻力小，常应用于抗生素（如头孢菌素等）和维生素和维生素B12等的分离浓缩过程。等的分离浓缩过程。 （4）多孔性纤维素、琼脂糖凝胶、葡聚）多孔性纤维素、琼脂糖凝胶、葡聚糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶和羟基磷灰石

12、糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶和羟基磷灰石(HA)等也广泛应用于生物大分子的层析纯化。等也广泛应用于生物大分子的层析纯化。 五、吸附与离子交换的特点五、吸附与离子交换的特点 1、吸附法分离的特点、吸附法分离的特点 吸附法分离可用于除臭、脱色、吸湿、防潮等；吸附法分离可用于除臭、脱色、吸湿、防潮等；用于分离精制酶、蛋白质、核苷酸、抗生素、氨用于分离精制酶、蛋白质、核苷酸、抗生素、氨基酸等；用于空气净化和除菌过程。基酸等；用于空气净化和除菌过程。 优点：操作简单、设备简单；可不用或少用有优点：操作简单、设备简单；可不用或少用有机溶剂；生产过程中机溶剂；生产过程中pH变化小；适用于稳定性较变化小；适用于稳定

13、性较差的生物产物等。差的生物产物等。 缺点：选择性差，得率不高，特别是无机吸附缺点：选择性差，得率不高，特别是无机吸附剂性能不稳定、不能连续操作、劳动强度大等。剂性能不稳定、不能连续操作、劳动强度大等。 2、离子交换法的特点、离子交换法的特点 （1）生产成本低，工艺操作方便，设）生产成本低，工艺操作方便，设备结构简单，节约大量有机溶剂、易于备结构简单，节约大量有机溶剂、易于实现自动化控制以及高效率等优点，从实现自动化控制以及高效率等优点，从而广泛用于生化物质的分离纯化、脱盐、而广泛用于生化物质的分离纯化、脱盐、浓缩、转化、中和、脱色等工艺操作。浓缩、转化、中和、脱色等工艺操作。 （2）缺点：不

14、一定有合适的树脂；生）缺点：不一定有合适的树脂；生产周期长；酸碱用量大，环境污染严重。产周期长；酸碱用量大，环境污染严重。 离子交换离子交换（吸附）（吸附）剂是剂是一类能与其它一类能与其它物质发生离子交换的物质。物质发生离子交换的物质。 离子交换剂分为离子交换剂分为无机无机和和有机有机两大类：两大类： 无机离子交换剂无机离子交换剂有：粘土矿物、沸石、有：粘土矿物、沸石、杂多酸、水合氧化物和不溶性的磷酸盐等。杂多酸、水合氧化物和不溶性的磷酸盐等。 有机离子交换剂有机离子交换剂又称离子交换树脂，又称离子交换树脂，是一种合成的高分子材料。是一种合成的高分子材料。 第二节第二节 离子交换树脂、原理、分

15、类、命名离子交换树脂、原理、分类、命名 无机离子交换剂无机离子交换剂 离子交换剂离子交换剂 有机离子交换剂（离子交换树脂）有机离子交换剂（离子交换树脂） 一、离子交换树脂一、离子交换树脂 离子交换树脂是一种不溶于酸、碱和有机离子交换树脂是一种不溶于酸、碱和有机溶剂的固态高分子材料。其化学稳定性良好，溶剂的固态高分子材料。其化学稳定性良好，且有一定孔隙度。且有一定孔隙度。 1、树脂的分子组成（两部分）、树脂的分子组成（两部分） 不能移动的、多价的高分子基团不能移动的、多价的高分子基团 构成构成 骨架，使树脂有溶解度、化学稳定性骨架，使树脂有溶解度、化学稳定性 可移动的离子（活性离子）可移动的离子

16、（活性离子） 树脂的骨架树脂的骨架 中进出，发生离子交换现象。中进出，发生离子交换现象。 2、树脂的分子结构（三部分）、树脂的分子结构（三部分）（1）不溶性的三维空间网状）不溶性的三维空间网状骨架骨架 组成组成 母体：常用苯乙烯、丙烯酸等母体：常用苯乙烯、丙烯酸等 交联剂：用二乙烯苯将母体交联起来交联剂：用二乙烯苯将母体交联起来（2）连接在骨架上的）连接在骨架上的官能团官能团（3）官能团所带的相反电荷的）官能团所带的相反电荷的可交换离子可交换离子 根据树脂根据树脂所带的可交所带的可交换的离子性换的离子性质，可分为质，可分为阳离子交换阳离子交换树脂和阴离树脂和阴离子交换树脂。子交换树脂。树脂的网

17、络骨架树脂的网络骨架 对于对于生物大分子的分离生物大分子的分离，树脂的空间网格，树脂的空间网格结构对树脂的性能影响非常大。结构对树脂的性能影响非常大。 二、二、离子交换原理（离子交换过程）离子交换原理（离子交换过程） 1、树脂膨胀树脂膨胀 树脂浸在水溶液中时，活性离子因热树脂浸在水溶液中时，活性离子因热运动，在树脂周围的一定距离内运动。运动，在树脂周围的一定距离内运动。 树脂内部有许多空隙，由于内外部溶树脂内部有许多空隙，由于内外部溶液浓度不等（一般是内部浓度较高），存液浓度不等（一般是内部浓度较高），存在渗透压的作用，外部水进入树脂内部，在渗透压的作用，外部水进入树脂内部，发生溶胀现象，即树

18、脂体积增大，当骨架发生溶胀现象，即树脂体积增大，当骨架溶胀力与渗透压相等时，溶胀停止。溶胀力与渗透压相等时，溶胀停止。 2、离子、离子交换交换 骨架上的活性离子在水溶液中发生解离，骨架上的活性离子在水溶液中发生解离，扩散到水溶液中；同时在溶液中的同类离扩散到水溶液中；同时在溶液中的同类离子也从水溶液中扩散到骨架的网格或孔中。子也从水溶液中扩散到骨架的网格或孔中。 当这两类离子的浓度差较大时，产生当这两类离子的浓度差较大时，产生交换推动力，使离子之间产生交换作用，交换推动力，使离子之间产生交换作用，浓度差越大，交换速度越快。利用这种浓浓度差越大，交换速度越快。利用这种浓度差的推动力使树脂上的可交

19、换离子发生度差的推动力使树脂上的可交换离子发生可逆交换反应。可逆交换反应。 离子树脂的交换反应与溶液中的置换反离子树脂的交换反应与溶液中的置换反应相似。应相似。 树脂饱和：当树脂中的活性离子全部被树脂饱和：当树脂中的活性离子全部被溶液中的同型离子交换后，此时称为溶液中的同型离子交换后，此时称为树脂树脂饱和饱和。 树脂再生：离子交换反应的可逆性交换树脂再生：离子交换反应的可逆性交换的逆反应即为再生，是指离子交换树脂重的逆反应即为再生，是指离子交换树脂重新获得交换能力的过程。新获得交换能力的过程。三、离子交换树脂分类三、离子交换树脂分类（一）按活性离子（官能团）分（一）按活性离子（官能团）分 离子

20、交换树脂中骨架上的官能团的活性离子交换树脂中骨架上的官能团的活性离子的性质决定离子交换树脂的主要性能，离子的性质决定离子交换树脂的主要性能，包括决定树脂的酸碱性及酸碱性的强弱。包括决定树脂的酸碱性及酸碱性的强弱。 故树脂可按照活性离子分类：如活性离故树脂可按照活性离子分类：如活性离子是阳离子，即这种树脂能和阳离子发生交子是阳离子，即这种树脂能和阳离子发生交换，就称为换，就称为阳离子交换树脂阳离子交换树脂；如是阴离子，；如是阴离子，称为称为阴离子交换树脂阴离子交换树脂。 1、阳离子交换树脂、阳离子交换树脂 阳离子交换树脂是一类骨架上结合磺酸（阳离子交换树脂是一类骨架上结合磺酸（-SO3H）或羧酸

21、（）或羧酸（-COOH）等酸性官能团的聚）等酸性官能团的聚合物。合物。 该树脂在水溶液中，交换基部分发生电离，该树脂在水溶液中，交换基部分发生电离，电离的程度决定了树脂的酸性强弱，故分为电离的程度决定了树脂的酸性强弱，故分为强强酸性、弱酸性酸性、弱酸性阳离子交换树脂。阳离子交换树脂。 树脂中的树脂中的酸性（阳离子）基团酸性（阳离子）基团有：羧基、磺有：羧基、磺基、苯磷酸基、硒酸基、巯基、磷酸基、砷酸基、苯磷酸基、硒酸基、巯基、磷酸基、砷酸和亚砷酸、羧基和羟苯基。和亚砷酸、羧基和羟苯基。 （1）强酸性阳离子交换树脂）强酸性阳离子交换树脂 含有强酸性活性基团，如含有强酸性活性基团，如-SO3H（磺

22、酸基）和磺酸基）和-CH2SO3H（次甲基磺酸次甲基磺酸基），能在溶液中离解基），能在溶液中离解H+而呈强酸性。而呈强酸性。 R.SO3H R.SO3-+H+ 树脂中的树脂中的SO3-基团能吸附溶液中的基团能吸附溶液中的其它阳离子，使树脂中的其它阳离子，使树脂中的H+与溶液中的与溶液中的阳离子互相交换。阳离子互相交换。 R.SO3-+Na+ R.SO3Na 强酸性树脂的离解能力很强，在酸性或强酸性树脂的离解能力很强，在酸性或碱性溶液中都能离解和产生离子交换，故碱性溶液中都能离解和产生离子交换，故在使用时的在使用时的pH没有限制。没有限制。 树脂饱和后，要进行再生处理，用化学树脂饱和后，要进行再

23、生处理，用化学药品使其官能团复原，以便再次使用。药品使其官能团复原，以便再次使用。 强酸性阳离子树脂用强酸进行再生处理，强酸性阳离子树脂用强酸进行再生处理，此时树脂释放出被吸附的阳离子，再与此时树脂释放出被吸附的阳离子，再与H+结合而复原。结合而复原。 以磷酸基以磷酸基-PO（OH）2和和-PHO（OH）作为活性基团的树脂具有中等强度的酸性。作为活性基团的树脂具有中等强度的酸性。 （2）弱酸性阳离子交换树脂）弱酸性阳离子交换树脂 含有弱酸性活性基团，如羧基含有弱酸性活性基团，如羧基-COOH 和酚羟和酚羟基基-OH，能在水溶液中离解，能在水溶液中离解H+而呈弱酸性。而呈弱酸性。 R.COOH

24、R.COO-+H+ 树脂中的树脂中的R.COO-基团能吸附溶液中的其它阳基团能吸附溶液中的其它阳离子，而产生离子交换。离子，而产生离子交换。 由于离解性较弱，在低由于离解性较弱，在低pH下，难以离解和交下，难以离解和交换，只能在碱性、中性或微酸性溶液中进行离子换，只能在碱性、中性或微酸性溶液中进行离子交换。（交换。（R-COOH：pH6；R-OH：pH 9） 用酸进行再生。用酸进行再生。 2、阴离子交换树脂、阴离子交换树脂 阴离子交换树脂是一类骨架上结合碱性阴离子交换树脂是一类骨架上结合碱性官能团的聚合物。官能团的聚合物。 该树脂在水溶液中，交换基部分也发该树脂在水溶液中，交换基部分也发生电离

25、，依电离的程度不同，分为生电离，依电离的程度不同，分为强碱性、强碱性、弱碱性弱碱性阴离子交换树脂。阴离子交换树脂。 树脂中的树脂中的碱性（阴离子）基团碱性（阴离子）基团有：季胺有：季胺基、伯胺基、仲胺基、叔胺基。基、伯胺基、仲胺基、叔胺基。 （1）强碱性阴离子交换树脂）强碱性阴离子交换树脂 含有强碱性含有强碱性活性基团，如季铵基活性基团，如季铵基-NR3OH，能，能在水溶液中离解出在水溶液中离解出-OH-而呈碱性。而呈碱性。 R.NR3OH R.NR3+OH- 树脂中的离解基团能吸附溶液中的其它阴离子，树脂中的离解基团能吸附溶液中的其它阴离子，而发生离子交换。而发生离子交换。 强碱性树脂的离解

26、能力很强，使用时的强碱性树脂的离解能力很强，使用时的pH没没有限制。有限制。 再生一般用强碱（如再生一般用强碱（如NaOH）。）。 （2）弱碱性阴离子交换树脂）弱碱性阴离子交换树脂 含有弱碱性活性基团，如伯胺基（含有弱碱性活性基团，如伯胺基（-NH2）、仲胺基（）、仲胺基（-NHR）等，碱性较弱；）等，碱性较弱；能在水溶液中离解出能在水溶液中离解出-OH-而呈弱碱性。而呈弱碱性。 R.NH2+H2O R.NH3+OH- 由于离解性较弱，在低由于离解性较弱，在低pH（19）下，）下，进行离子交换。进行离子交换。 可用可用Na2CO3、NH4OH等进行再生。等进行再生。 总之，按离子交换树脂的酸碱

27、性及酸碱总之，按离子交换树脂的酸碱性及酸碱性强弱，树脂分为四种基本类型：性强弱，树脂分为四种基本类型： 强酸性阳离子树脂强酸性阳离子树脂; 弱酸性阳离子树脂；弱酸性阳离子树脂； 强碱性阴离子树脂；强碱性阴离子树脂； 弱碱性阴离子树脂。弱碱性阴离子树脂。 通常以通常以R表示树脂的骨架部分。表示树脂的骨架部分。 在实际使用过程中，树脂常转变成其它在实际使用过程中，树脂常转变成其它离子型，以避免离子型，以避免pH的大幅度变化。如此树的大幅度变化。如此树脂不再具有强酸、强碱性，其它性质相同。脂不再具有强酸、强碱性，其它性质相同。 强酸性阳离子树脂与强酸性阳离子树脂与NaCl作用转为作用转为钠型钠型树脂

28、；树脂；强碱性阴离子树脂与强碱性阴离子树脂与NaCl作用转为作用转为氯型树脂；氯型树脂；进行再生只用食盐水，而不用进行再生只用食盐水，而不用强酸、强碱。强酸、强碱。 弱酸性、弱碱性再生成氢型或羟型需用弱酸性、弱碱性再生成氢型或羟型需用酸、碱，但消耗酸碱量少。酸、碱，但消耗酸碱量少。3、各种树脂性能比较、各种树脂性能比较 上述四种树脂的性能可归结于表上述四种树脂的性能可归结于表各种树脂的强弱可用其官能团的各种树脂的强弱可用其官能团的pK值量化表征。值量化表征。对于酸性树脂，对于酸性树脂，pK值低，酸性强。值低，酸性强。 对于碱性树脂，对于碱性树脂，pK值高，碱性强。值高，碱性强。pK值是值是 的

29、平衡常数的负对数的平衡常数的负对数（二）根据骨架结构不同（二）根据骨架结构不同 离子交换树脂分成离子交换树脂分成凝胶型凝胶型树脂和树脂和大孔型大孔型树脂树脂。 1、凝胶型树脂、凝胶型树脂 凝胶型树脂凝胶型树脂是以苯乙烯或丙烯酸与交联剂二乙是以苯乙烯或丙烯酸与交联剂二乙烯苯聚合而成的具有交联网状结构的聚合体。烯苯聚合而成的具有交联网状结构的聚合体。 该树脂呈透明状，骨架内没有毛细孔，但吸水该树脂呈透明状，骨架内没有毛细孔，但吸水后，在分子链节间形成很细的显微孔。适用于吸后，在分子链节间形成很细的显微孔。适用于吸附交换无机离子等小离子。附交换无机离子等小离子。 2、大孔型树脂、大孔型树脂 大孔型树

30、脂大孔型树脂是由苯乙烯或丙烯酸与交联剂二乙是由苯乙烯或丙烯酸与交联剂二乙烯苯的异构体聚合，再经特殊的物理处理，使其烯苯的异构体聚合，再经特殊的物理处理，使其形成大网孔，再导入交换基团制成。形成大网孔，再导入交换基团制成。 该树脂内部并存有微细孔和大量的粗孔，可吸该树脂内部并存有微细孔和大量的粗孔，可吸附大分子有机物。附大分子有机物。 （三）其它类型的树脂（三）其它类型的树脂 1、两性离子交换树脂、两性离子交换树脂 2、选择性离子交换树脂、选择性离子交换树脂 3、吸附树脂、吸附树脂 4、电子交换树脂、电子交换树脂 5、薄壳形树脂、薄壳形树脂按活性离按活性离子（官能子（官能团）不同团）不同 阴离子

31、交阴离子交换树脂换树脂 阳离子交阳离子交换树脂换树脂 强酸性阳离子交换树脂强酸性阳离子交换树脂 弱酸性阳离子交换树脂弱酸性阳离子交换树脂 强碱性阴离子强碱性阴离子交换交换树脂树脂 弱碱性阴离子交换树脂弱碱性阴离子交换树脂 按骨架结按骨架结构不同构不同凝胶型凝胶型树脂树脂 大孔型树脂大孔型树脂 其它类型的树脂其它类型的树脂离子交换树脂的类型离子交换树脂的类型两性、选择、吸附、两性、选择、吸附、电子、薄壳型树脂电子、薄壳型树脂 四、树脂的命名四、树脂的命名 国内：标准命名法、习惯命名法国内：标准命名法、习惯命名法 1、标准命名法、标准命名法 部颁部颁标准标准：根据离子交换树脂官能团的性：根据离子交

32、换树脂官能团的性质，将其分为强酸、弱酸、强碱、弱碱、螯合、质，将其分为强酸、弱酸、强碱、弱碱、螯合、两性及氧化还原等两性及氧化还原等7类。类。 对离子交换树脂的命名作了如下规定：对离子交换树脂的命名作了如下规定： 全名由全名由 分类名称、分类名称、 骨架（或基团）名称、骨架（或基团）名称、 基本名称（离子交换树脂）基本名称（离子交换树脂）排列组成排列组成即：分类名称即：分类名称+骨架（或基团）名称骨架（或基团）名称+基本名称基本名称（离子交换树脂）（离子交换树脂） 树脂的型号由树脂的型号由3位阿拉伯数字组成：位阿拉伯数字组成： 第第1位数字代表产品的分类；位数字代表产品的分类； 第第2位数字代

33、表骨架结构的差异；位数字代表骨架结构的差异； 第第3位数字为顺序号。位数字为顺序号。 为了区别凝胶型和大孔型离子交换树脂，在全名为了区别凝胶型和大孔型离子交换树脂，在全名前加前加“大孔大孔”两字或加两字或加“大大”字的汉语拼音首位字字的汉语拼音首位字母母“D”表示大孔型树脂。凝胶型离子交换树脂，表示大孔型树脂。凝胶型离子交换树脂，在型号后面用在型号后面用“”号联接阿拉伯数字，表示交联号联接阿拉伯数字，表示交联度。度。 由于氧化还原树脂与离子交换树脂的特性不同，由于氧化还原树脂与离子交换树脂的特性不同，氧化还原树脂氧化还原树脂的命名：的命名： 基本名称基本名称+骨架名称骨架名称+分类名称分类名称

34、+树脂树脂2、标准命名法与习惯命名法比较、标准命名法与习惯命名法比较 标准标准 传统（上海树脂厂）传统（上海树脂厂） 强酸强酸001100 731740 阳阳 弱酸弱酸101200 721730 强碱强碱201300 711720 阴阴 弱碱弱碱301400 701710 一、离子交换树脂的主要理化性能一、离子交换树脂的主要理化性能 （对离子交换树脂的要求）（对离子交换树脂的要求） 1、外观、外观 树脂为半透明的物质，颜色与性能关系树脂为半透明的物质，颜色与性能关系不大，交换过程会有变化，浅色为宜。不大，交换过程会有变化，浅色为宜。 球形，可减少流体阻力。球形，可减少流体阻力。 粒度大小为粒度

35、大小为2060目（目（0.250.84mm），），颗粒大小会影响交换能力：过小，增加流体颗粒大小会影响交换能力：过小，增加流体阻力；过大，交换速度降低。阻力；过大，交换速度降低。第三节第三节 离子交换树脂的理化性能和测定离子交换树脂的理化性能和测定交联度交联度 大多数的树脂是由苯乙烯和二乙烯苯聚大多数的树脂是由苯乙烯和二乙烯苯聚合而成，合而成，交联度交联度指二乙烯苯在树脂母体总指二乙烯苯在树脂母体总重中所占的质量分数。重中所占的质量分数。 树脂应具有一定的交联度，可使其不溶树脂应具有一定的交联度，可使其不溶于一般的酸、碱及有机溶剂。于一般的酸、碱及有机溶剂。 交联度的变化，使树脂对各种不同大小

36、交联度的变化，使树脂对各种不同大小的离子具有选择通过的能力。的离子具有选择通过的能力。 交联度的大小直接影响树脂的机械强度交联度的大小直接影响树脂的机械强度和网状结构的疏密。交联度越高，网孔小，和网状结构的疏密。交联度越高，网孔小，结构紧密，树脂的机械强度就越大，对离结构紧密，树脂的机械强度就越大，对离子的选择性越强，但离子的交换速度就越子的选择性越强，但离子的交换速度就越慢。慢。 交联度高，表明树脂的结构紧密，孔隙交联度高，表明树脂的结构紧密，孔隙率低，同时树脂在水中溶胀率也低，因而率低，同时树脂在水中溶胀率也低，因而水中的离子在树脂内扩散速度小，影响了水中的离子在树脂内扩散速度小，影响了离

37、子间的交换能力。离子间的交换能力。 化学稳定性化学稳定性 树脂应有较好的化学稳定性，不易发生树脂应有较好的化学稳定性，不易发生分解而使性能下降。分解而使性能下降。 阴离子树脂对碱敏感，处理时，碱液浓阴离子树脂对碱敏感，处理时，碱液浓度不易超过度不易超过1mol/L；羟型阴离子树脂即使；羟型阴离子树脂即使在水中也不稳定，故常用氯型保存。在水中也不稳定，故常用氯型保存。机械强度机械强度 反映树脂保持颗粒完整性的能力。反映树脂保持颗粒完整性的能力。 树脂必须具有一定的物理稳定性（即机械强树脂必须具有一定的物理稳定性（即机械强度），以避免或减少在使用过程中的破损流失。度），以避免或减少在使用过程中的破

38、损流失。 树脂在使用中由于受到冲击、碰撞、摩擦以及树脂在使用中由于受到冲击、碰撞、摩擦以及胀缩作用，会发生破碎。因此，树脂应具有足够胀缩作用，会发生破碎。因此，树脂应具有足够的机械强度，以保证每年树脂的损耗量不超过的机械强度，以保证每年树脂的损耗量不超过3%7。 树脂的机械强度主要取决于交联度和溶胀率。树脂的机械强度主要取决于交联度和溶胀率。交联度愈大，溶胀率愈小，则机械强度越高。交联度愈大，溶胀率愈小，则机械强度越高。交换量交换量 交换量是树脂具有交换离子的能力，是指单位交换量是树脂具有交换离子的能力，是指单位质量或体积（质量或体积（g或或mL）的离子交换树脂所能够交）的离子交换树脂所能够交

39、换出离子的物质的量（换出离子的物质的量（mol）。）。 在树脂结构中，交换功能基团越多，可交换的在树脂结构中，交换功能基团越多，可交换的离子就越多，交换容量就越大。离子就越多，交换容量就越大。 为使有较大的交换量，制造时，应使单位质量为使有较大的交换量，制造时，应使单位质量树脂所含的官能团尽可能多，交换量大。树脂所含的官能团尽可能多，交换量大。 树脂不仅交换容量大，选择性好，而且解吸要树脂不仅交换容量大，选择性好，而且解吸要容易，即有良好的可逆性。容易，即有良好的可逆性。 二、树脂性能的测定方法二、树脂性能的测定方法 含水量：含水量： 0.30.7g/g 树脂树脂膨胀度膨胀度 （密度密度交换容

40、量交换容量滴定曲线滴定曲线 （方法见（方法见p159） 强酸、强碱性树脂强酸、强碱性树脂的滴定曲线有一段是水的滴定曲线有一段是水平的，到某一点即突然平的，到某一点即突然升高或降低，说明树脂升高或降低，说明树脂上的官能团已饱和。上的官能团已饱和。 而弱酸性、弱碱性而弱酸性、弱碱性树脂，则无水平部分，树脂，则无水平部分，曲线是逐渐变化。曲线是逐渐变化。 离子强度对滴定曲线的影响离子强度对滴定曲线的影响 树脂的滴定曲线与离子强度、种类、树脂的滴定曲线与离子强度、种类、树脂官能团的强度有关。树脂官能团的强度有关。 由滴定曲线的转折点，可以估计其总由滴定曲线的转折点，可以估计其总交换量；由转折点的数目，

41、可推知官能交换量；由转折点的数目，可推知官能团的数目。团的数目。 滴定曲线还表示交换容量随滴定曲线还表示交换容量随pH的变化，的变化，故滴定曲线较全面地表征树脂官能团的故滴定曲线较全面地表征树脂官能团的性质。性质。 一、离子交换平衡一、离子交换平衡 离子交换反应是可逆反应，不是在均相离子交换反应是可逆反应，不是在均相溶液中进行的，而是在固态的树脂和水溶溶液中进行的，而是在固态的树脂和水溶液接触的界面间进行的。液接触的界面间进行的。第四节第四节 离子交换过程的理论基础离子交换过程的理论基础 设有一粒阳离子树脂放在溶液中，发生设有一粒阳离子树脂放在溶液中，发生下列交换反应：下列交换反应： B+R-

42、A R-BA+ 在水溶液中，由于树脂上的官能团在水溶液中，由于树脂上的官能团A+与与溶液中的同类型离子溶液中的同类型离子B+之间的浓度差推动之间的浓度差推动而进行离子交换，当反应进行到一定程度而进行离子交换，当反应进行到一定程度时，就达到离子交换平衡状态，使树脂上时，就达到离子交换平衡状态，使树脂上和水溶液中都同时含有和水溶液中都同时含有A+和和B+两种离子。两种离子。 离子交换过程是按化学物质的摩尔质量离子交换过程是按化学物质的摩尔质量关系进行的，且交换过程是可逆的，最后关系进行的，且交换过程是可逆的，最后达到平衡，平衡状态和过程的方向无关。达到平衡，平衡状态和过程的方向无关。 因此，离子交

43、换过程可以看作可逆多相因此，离子交换过程可以看作可逆多相化学反应。化学反应。 但和一般的多相化学反应不同，当发生但和一般的多相化学反应不同，当发生交换时，树脂体积常发生改变，因而引起交换时，树脂体积常发生改变，因而引起溶剂分子的转移。溶剂分子的转移。 二、离子交换选择性二、离子交换选择性 1、离子选择系数、离子选择系数 实际溶液中同时存在多种离子，树脂对各种离实际溶液中同时存在多种离子，树脂对各种离子的吸附选择性更为重要。子的吸附选择性更为重要。 树脂对水中某种离子能优先交换的性能称为树脂对水中某种离子能优先交换的性能称为选选择性择性，它本质上取决于交换离子与活性基团中固，它本质上取决于交换离

44、子与活性基团中固定离子的亲合力。定离子的亲合力。 树脂和离子间的亲和力越大，越易吸附，树脂树脂和离子间的亲和力越大，越易吸附，树脂的选择性大小反应在交换系数的选择性大小反应在交换系数K的数值上。的数值上。 离子选择系数离子选择系数K，又称交换势或分配系数。，又称交换势或分配系数。 以以A型树脂交换溶液中型树脂交换溶液中B离子的反应为例：离子的反应为例： 交换反应达到动态平衡时，交换反应达到动态平衡时，A交换交换B的选择的选择系数为：系数为： AZRBZBZRAZBBAB ABABBAZZZZZZBARBBRAABRAARBK/ RA、RB表示结合在树脂上的表示结合在树脂上的A离子和离子和B离子

45、浓度；（离子浓度；（A）、（）、（B）表示溶液中）表示溶液中A离子和离子和B离子浓度；离子浓度；ZA、ZB分别为分别为A、B离子的价数。离子的价数。 若若 =1，则树脂对任一离子均无选择，则树脂对任一离子均无选择性；若性；若 1，树脂对，树脂对B离子有选择性，离子有选择性，数值越大，选择性越强；数值越大，选择性越强； 越大，越大，B越易越易被交换。被交换。 反之，若反之，若 1，树脂对，树脂对A离子的选离子的选择性大。择性大。 故树脂对不同离子亲和能力的差别，故树脂对不同离子亲和能力的差别，表现在其离子选择系数的大小。表现在其离子选择系数的大小。 BAKBAKBAKBAK 2、影响离子交换选择

46、性的因素、影响离子交换选择性的因素 选择系数与化学平衡常数不同，除了与选择系数与化学平衡常数不同，除了与温度有关以外，还与离子性质、溶液组成温度有关以外，还与离子性质、溶液组成及树脂的结构等因素有关。及树脂的结构等因素有关。 在常温和稀溶液中，具有如下规律。在常温和稀溶液中，具有如下规律。 （1）溶液浓度的影响）溶液浓度的影响 稀溶液有利于树脂对离子交换吸附的选稀溶液有利于树脂对离子交换吸附的选择性，可稀释溶液。择性，可稀释溶液。 （2）离子价数）离子价数 高价离子易于被树脂吸附；低价离子被高价离子易于被树脂吸附；低价离子被吸附时则较弱。吸附时则较弱。 阳离子被吸附的顺序：阳离子被吸附的顺序：

47、 Fe3+Al3+Ca2+Mg2+Na+ 阴离子顺序：阴离子顺序： 柠檬酸根柠檬酸根硫酸根硫酸根硝酸根硝酸根 （3）离子的水化半径）离子的水化半径 树脂在水溶液中发生水化，离子在水溶树脂在水溶液中发生水化，离子在水溶液中的大小用水化半径来表征，离子水化液中的大小用水化半径来表征，离子水化半径越小，亲和力越大，优先被吸附。半径越小，亲和力越大，优先被吸附。 各种离子对树脂的亲和力大小为：各种离子对树脂的亲和力大小为： 阳离子：阳离子：Th4+La3+Ni 3+Co3+Fe3+Al3+Ra2+Hg2+Ba2+Pb2+Sr2+Ca2+Ni2+Cd2+Cu2+Co2+Zn2+Mg2+Ti+Ag+Cs+

48、Rb+K+NH4+Na+Li+ 阴离子：阴离子： C6H5O73-Cr2O72-SO42-C2O42-C4H4O52-AsO43-PO43-MoO42-ClO4-I-NO3-CrO42-Br-SCN-CN-HSO4-NO2-Cl-HCOO-CH3COO-F-HCO3- HSiO3- （4）水溶液）水溶液pH 影响交换基团和交换离子的解离程度，但不影影响交换基团和交换离子的解离程度，但不影响交换容量。响交换容量。 H+和和OH-的选择性决定于树脂活性基团的酸碱的选择性决定于树脂活性基团的酸碱性强弱。性强弱。 强酸性阳树脂，强酸性阳树脂，H+和树脂的结合力很弱，选和树脂的结合力很弱，选择性介于择性

49、介于Na+和和Li+之间。但对弱酸性阳树脂，之间。但对弱酸性阳树脂，H+的选择性最强。的选择性最强。 强碱性阴树脂，强碱性阴树脂，OH-的选择性介于的选择性介于CH3COO-与与F-之间，但弱碱性阴树脂，之间，但弱碱性阴树脂，OH-的选择性最强。的选择性最强。 （5）树脂物理结构的影响）树脂物理结构的影响 交联度高的树脂对离子的选择性强；大交联度高的树脂对离子的选择性强；大孔型树脂的选择性低于凝胶型树脂。孔型树脂的选择性低于凝胶型树脂。 树脂对大分子的吸附，首先要有一定的树脂对大分子的吸附，首先要有一定的膨胀度，允许大分子进入树脂内部，此时膨胀度，允许大分子进入树脂内部，此时膨胀度增大，可促使

50、吸附量增加；当膨胀膨胀度增大，可促使吸附量增加；当膨胀系数增大到一定值后，选择性的影响就大系数增大到一定值后，选择性的影响就大于空间大小的影响，膨胀度增大，于空间大小的影响，膨胀度增大，K值减小，值减小，促使吸附量降低。促使吸附量降低。 分子筛方法：由于无机小离子不受空间分子筛方法：由于无机小离子不受空间因素的影响，因此利用无机小离子和大分因素的影响，因此利用无机小离子和大分子对树脂空间的要求，控制树脂的交联度，子对树脂空间的要求，控制树脂的交联度，将大分子和无机离子分开的方法。将大分子和无机离子分开的方法。 交联度、膨胀度：交联度大，膨胀度小，交联度、膨胀度：交联度大，膨胀度小，筛分能力增大

51、；交联度小，膨胀度大，吸筛分能力增大；交联度小，膨胀度大，吸附量减少。附量减少。 （6）有机溶剂的影响）有机溶剂的影响 有机溶剂的存在不利于吸附有机离子，有机溶剂的存在不利于吸附有机离子，而容易吸附无机离子。而容易吸附无机离子。 原因是：原因是：有机溶剂可使离子溶剂化程有机溶剂可使离子溶剂化程度降低，无机离子的降低程度比有机离子度降低，无机离子的降低程度比有机离子大；大；有机溶剂影响离子的电离度，使之有机溶剂影响离子的电离度，使之减少，尤其是有机离子，影响更显著。减少，尤其是有机离子，影响更显著。 因此，可利用有机溶剂从树脂上洗脱难因此，可利用有机溶剂从树脂上洗脱难洗脱的有机物质。洗脱的有机物

52、质。 （7）树脂与交换离子间的辅助力）树脂与交换离子间的辅助力 树脂与粒子间的辅助力：除静电力以外，树脂与粒子间的辅助力：除静电力以外，还有氢键和范德华力等辅助力。还有氢键和范德华力等辅助力。 与树脂形成辅助力的离子，树脂对其的与树脂形成辅助力的离子，树脂对其的吸附力就越大；反之，能破坏辅助力的溶吸附力就越大；反之，能破坏辅助力的溶液就能容易将离子从树脂上洗脱下来。液就能容易将离子从树脂上洗脱下来。 三、离子交换过程和速度三、离子交换过程和速度 1、离子交换过程、离子交换过程 离子交换是一个动态过程，树脂的表面离子交换是一个动态过程，树脂的表面存在一层薄膜，离子只能借助分子扩散而存在一层薄膜，

53、离子只能借助分子扩散而通过这层薄膜。通过这层薄膜。 离子交换速度是表示在单位时间内，溶离子交换速度是表示在单位时间内，溶液中液中A+浓度减少或浓度减少或B+浓度增加的量。浓度增加的量。1）A+自溶液中通过液膜扩自溶液中通过液膜扩散到树脂表面；散到树脂表面；2）A+从树脂表面进入树脂从树脂表面进入树脂内部的活性中心（交换位内部的活性中心（交换位置）；置）；3）A+与与RB在活性中心上发在活性中心上发生离子交换反应；生离子交换反应；4）解吸附离子）解吸附离子B+自树脂内自树脂内部扩散至树脂表面；部扩散至树脂表面；5）B+离子从树脂表面的液离子从树脂表面的液膜扩散到水溶液中膜扩散到水溶液中 其中步骤

54、其中步骤、是外扩散或膜扩散；是外扩散或膜扩散； 、为内扩散或粒扩散；为内扩散或粒扩散；为交换反应。为交换反应。 一般反应速度很快，而扩散速度很慢，一般反应速度很快，而扩散速度很慢，故交换速度的控制步骤是扩散速度。故交换速度的控制步骤是扩散速度。 不同的分离体系可能由内部扩散或外部不同的分离体系可能由内部扩散或外部扩散控制。扩散控制。 2、影响离子交换速度的因素、影响离子交换速度的因素 （1）树脂颗粒）树脂颗粒 离子的外扩散速度与树脂颗粒大小成反离子的外扩散速度与树脂颗粒大小成反比，内孔扩散速度与粒径的高次方成反比。比，内孔扩散速度与粒径的高次方成反比。 故树脂颗粒越小，由于内扩散距离缩短故树脂

55、颗粒越小，由于内扩散距离缩短和液膜扩散的表面积增大，使扩散速度越快，和液膜扩散的表面积增大，使扩散速度越快，交换速度越快。交换速度越快。 但颗粒不宜太小，否则会增加水流阻力，但颗粒不宜太小，否则会增加水流阻力，且在反洗时易流失。且在反洗时易流失。 （2）树脂的交联度）树脂的交联度 交联度小，树脂易膨胀，内扩散较容易，交联度小，树脂易膨胀，内扩散较容易，交换速度快。交换速度快。 树脂的交联度越大，网孔越小，孔隙度树脂的交联度越大，网孔越小，孔隙度越小，则内扩散越慢。大孔树脂的内孔扩越小，则内扩散越慢。大孔树脂的内孔扩散速度比凝胶树脂快得多。散速度比凝胶树脂快得多。 （3）溶液流速）溶液流速 外扩

56、散随溶液流速或搅拌增加而增加，外扩散随溶液流速或搅拌增加而增加，内扩散基本不受影响。内扩散基本不受影响。 （4）溶液浓度）溶液浓度 溶液离子浓度是影响扩散速度的重要溶液离子浓度是影响扩散速度的重要因素：当溶液中的离子浓度较低时，对外因素：当溶液中的离子浓度较低时，对外扩散速度影响较大，而对内扩散影响较小；扩散速度影响较大，而对内扩散影响较小；当溶液中的离子浓度较高时，对内扩散速当溶液中的离子浓度较高时，对内扩散速度影响较大，而对外扩散影响较小。度影响较大，而对外扩散影响较小。 当交换速度为外扩散控制时，浓度越当交换速度为外扩散控制时，浓度越大，交换速度越快。大，交换速度越快。 （5）温度）温度

57、 提高水温能使离子的动能增加，水的提高水温能使离子的动能增加，水的粘度减小，液膜变薄，离子扩散速度加粘度减小，液膜变薄，离子扩散速度加快，交换速度也增加。快，交换速度也增加。 （6）离子的大小）离子的大小 小离子的交换速度快，离子越小越快。小离子的交换速度快，离子越小越快。大分子扩散受空间的阻碍，内扩散速度大分子扩散受空间的阻碍，内扩散速度特别慢。特别慢。 （7）离子的化合价）离子的化合价 化合价越高，与树脂骨架的库仑引力化合价越高，与树脂骨架的库仑引力越大，扩散速度越慢。越大，扩散速度越慢。 被交换离子的电荷数和水合离子的半被交换离子的电荷数和水合离子的半径越大，内孔扩散速度越慢。阳离子每径

58、越大，内孔扩散速度越慢。阳离子每增加一个电荷，其扩散速度就减慢到约增加一个电荷，其扩散速度就减慢到约为原来的为原来的1/10。 一、离子交换装置一、离子交换装置 离子交换法按操作方式分为：间歇式分离子交换法按操作方式分为：间歇式分批操作、柱式操作两种。批操作、柱式操作两种。 间歇操作又称静态操作，离子交换剂在间歇操作又称静态操作，离子交换剂在溶液中达到平衡后，滤出介质，再对树脂溶液中达到平衡后，滤出介质，再对树脂进行洗脱。进行洗脱。 柱式操作又称动态法，离子交换、洗脱、柱式操作又称动态法，离子交换、洗脱、再生等步骤均在柱内进行。再生等步骤均在柱内进行。 工业生产一般用柱式操作。工业生产一般用柱

59、式操作。第五节第五节 离子交换的应用离子交换的应用 静态：操作简单、但是分批操作，交换静态：操作简单、但是分批操作，交换不完全；不完全； 动态：离子交换柱，操作连续、交换完动态：离子交换柱，操作连续、交换完全，适宜多组份分离。全，适宜多组份分离。 离子交换的主要装置是离子交换柱，柱离子交换的主要装置是离子交换柱，柱式固定床。式固定床。 离子交换柱分单床（只装一只树脂）、离子交换柱分单床（只装一只树脂）、复床（两种以上树脂分层装在同一柱内）复床（两种以上树脂分层装在同一柱内）和移动床（树脂的使用、再生和清洗在不和移动床（树脂的使用、再生和清洗在不同的柱内）等。同的柱内）等。 离子交换柱有开离子交

60、换柱有开放式和密闭式两种。放式和密闭式两种。 柱内装有液体分柱内装有液体分布器、滤板等。布器、滤板等。 小型离子交换柱小型离子交换柱用有机玻璃或硬质聚用有机玻璃或硬质聚氯乙烯制成；氯乙烯制成； 大型工业用柱的大型工业用柱的材料一般为钢板，内材料一般为钢板，内壁涂衬耐酸、碱的防壁涂衬耐酸、碱的防腐蚀物质。腐蚀物质。 发酵工业用的交换柱的树脂层高度一般发酵工业用的交换柱的树脂层高度一般为为11.5m，柱体总高度约为树脂层的，柱体总高度约为树脂层的2倍。倍。 树脂的粒度较大，对液体的阻力较小，树脂的粒度较大，对液体的阻力较小，树脂层可较高，而相应缩小柱体的直径；树脂层可较高，而相应缩小柱体的直径；树