離子交換技術(shù)離子交換長期以來應(yīng)用于水處理和金屬的回收。在生物工業(yè)中，由于離子交換法分辨率高、工作容量大且易于操作，幾乎所有的生物分子都是極性的，都可使其帶電，所以離子交換法已廣泛用于生物分子的分離純化技術(shù)。主要應(yīng)用在抗生素、氨基酸、有機(jī)酸等小分子的提取分離。近年來在蛋白質(zhì)等生物大分子的分離提取也有應(yīng)用。一、離子交換技術(shù)概述離子交換劑是一類能發(fā)生離子交換的物質(zhì)，分為無機(jī)離子交換劑和有機(jī)離子交換劑。無機(jī)離子交換劑有機(jī)離子交換劑沸石、磺化煤離子交換樹脂（一）離子交換技術(shù)概念離子交換現(xiàn)象是十八世紀(jì)中期由Thompson所發(fā)現(xiàn)，后來J.ThomasWay全面研究。離子交換樹脂的出現(xiàn)已有近80年的歷史.

離子交換樹脂發(fā)展史上的3個(gè)重要階段1933年Adams和Hofms發(fā)明了縮聚類酚醛型陽、陰離子交換樹脂,二戰(zhàn)及二戰(zhàn)后期離子交換樹脂大發(fā)展

1939年德國法本公司和1941年美國的樹脂產(chǎn)品和化學(xué)品公司先后開始工業(yè)生產(chǎn)，在第二次世界大戰(zhàn)中，美國獲得了苯乙烯系和丙烯酸系加聚型離子交換樹脂合成的專利。它開創(chuàng)了當(dāng)今離子交換樹脂制造方法的基礎(chǔ)。離子交換樹脂的發(fā)展50年代以后，開展了膜狀離子交換樹脂的研究,開辟了電化學(xué)的新領(lǐng)域。50年代末，60年代初期,又研制出耐壓、耐磨、高交換速度、能交換或吸著高分子量化合物的大孔離子交換樹脂。70年代以后，出現(xiàn)了各種大孔吸附樹脂及特種樹脂。

離子交換樹脂的發(fā)展“離子交換樹脂之父”何炳林1942年畢業(yè)于西南聯(lián)合大學(xué)1952年獲美國印第安納大學(xué)博士學(xué)位南開大學(xué)教授1980年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士1950年以后開始離子交換樹脂的研究，開創(chuàng)并發(fā)展了我國的離子交換樹脂和吸附工業(yè)，1956年他提出并合成了大孔型離子交換樹脂，系統(tǒng)研究了新型離子交換樹脂和大孔新型吸附樹脂的合成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用。1958年，離子交換樹脂在國內(nèi)正式投入工業(yè)化生產(chǎn)。離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)其結(jié)構(gòu)由三部分組成：1.不溶性的三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成的樹脂骨架，使樹脂具有化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度；2.是與骨架相聯(lián)的功能基團(tuán)；3.是與功能基團(tuán)帶相反電荷的可移動的離子，稱為活性離子，它在樹脂骨架中的進(jìn)進(jìn)出出，就發(fā)生離子交換現(xiàn)象。離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)-網(wǎng)絡(luò)骨架苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系、環(huán)氧系離子交換樹脂結(jié)構(gòu)骨架：接有功能基團(tuán)，本身是惰性功能基團(tuán)：連接在骨架上，可與相反離子結(jié)合待交換分子：在吸附階段可與活性離子交換，與骨架上的功能基團(tuán)結(jié)合活性離子：與功能基團(tuán)所帶電荷相反的可移動的離子活性離子為陽離子，稱陽離子交換樹脂，與陽離子發(fā)生交換活性離子為陰離子，稱陰離子交換樹脂，與陰離子發(fā)生交換離子交換法是通過帶電的溶質(zhì)分子與離子交換劑中可交換的離子進(jìn)行交換而達(dá)到分離純化的方法。（二）離子交換技術(shù)的原理(a)陽離子交換樹脂交換前交換達(dá)到平衡后（b）陰離子交換樹脂交換前交換達(dá)到平衡后主要依賴電荷間的相互作用，利用帶電分子中電荷的微小差異而進(jìn)行分離。選擇適當(dāng)條件可使一些溶質(zhì)分子變成離子態(tài)，通過靜電作用結(jié)合到離子交換劑上，而另一些物質(zhì)不能被交換，這兩種物質(zhì)就可被分離。帶同種電荷的不同離子雖都可以結(jié)合到同一介質(zhì)上，但由于帶電量不同，與介質(zhì)的結(jié)合牢度不同，改變洗脫條件可依次被洗脫而達(dá)到分離的目的。離子交換層析原理離子交換層析原理開始吸附解吸解吸結(jié)束再生①②④⑤③樣品解吸劑再生劑-----++-------（三）離子交換法操作方式離子交換法按操作方法可分為間歇式分批操作和柱式分批操作。①間歇操作又叫靜態(tài)處理，將離子交換劑浸泡于工作液中達(dá)到平衡后濾出介質(zhì)進(jìn)行洗脫。②柱式操作又稱動態(tài)法。交換、洗脫、再生等步驟均在柱內(nèi)進(jìn)行，亦稱為離子交換層析法(ionexchangechromatography)。目前無論間歇操作還是層析分離，離子交換法已成為生物工程中一重要的分離方法，而且它還涉及生物反應(yīng)器及反應(yīng)機(jī)理的研究。（四）離子交換樹脂的分類1.按骨架分：聚苯乙烯型、聚丙稀酸型、多烯多胺環(huán)氧苯胺型、酚-醛型等。2.按聚合的化學(xué)反應(yīng)可分為：共聚型、縮聚型3.按骨架物理結(jié)構(gòu)分：凝膠型、大網(wǎng)格型、均孔型苯乙烯或丙稀酸與交聯(lián)劑聚合得到的交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聚合體，一般呈透明狀，孔徑小，2-4nm，失水閉合非長久性，不穩(wěn)定，稱為”暫時(shí)孔“應(yīng)用有一定的限制。大網(wǎng)格型：在制造時(shí)加入一些制孔劑，孔隙大，不透明。特點(diǎn)：理化性質(zhì)穩(wěn)定孔徑大，交換速度快，抗有機(jī)污染能力強(qiáng)，溶脹不易破碎；流體阻力小，工藝參數(shù)穩(wěn)定；適合吸附有機(jī)大分子。均孔型：等孔樹脂，主要為陰離子型，交聯(lián)均勻，孔徑大小一致，容量高，機(jī)械強(qiáng)度好，再生能力強(qiáng)。4、按化學(xué)功能團(tuán)分（1）陽樹脂，酸性基團(tuán)，(弱酸性、強(qiáng)酸性)（2）陰樹脂，堿性基團(tuán)，(弱堿性、強(qiáng)堿性)活性離子H＋氫型陽樹脂；活性離子OH－羥型陰樹脂；活性離子為其它離子統(tǒng)稱鹽型樹脂。

一般以磺酸基一SO3H作為活性基團(tuán)，交換反應(yīng)以磺酸型樹脂與氯化鈉的作用為例，可表示如下：由于是強(qiáng)酸性基團(tuán)，其電離程度不隨外界溶液的pH而變化，所以使用時(shí)的pH一般沒有限制。此外，以磷酸基一PO(OH)2和次磷酸基一PHO(OH)作為活性基團(tuán)的樹脂具有中等強(qiáng)度的酸性。強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂苯乙烯系強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)—CH2—CH—CH2—CH—CH2—CH—CH2—CH—∣∣SO3-H+∣SO3-H+SO3-H+—CH2—CH—CH2—CH—CH2—CH—CH2—CH—SO3-H+···—CH2—CH—CH2—···SO3-H+HC=CH2HC=CH2m+nHC=CH2弱酸性陽樹脂功能團(tuán)可以為羧基-COOH，-OH(酚羥基）這類樹脂的電離程度小，其交換性能和溶液的pH有很大關(guān)系。在酸性溶液中，這類樹脂幾乎不能發(fā)生交換反應(yīng)，交換能力隨溶液的pH增加而提高。

對于羧基樹脂，應(yīng)該在pH＞7的溶液中操作，而對于酚羥基樹脂，溶液的pH應(yīng)＞9。陽離子交換基強(qiáng)酸性，聚苯乙烯樹脂弱酸性，羧甲基纖維素弱酸性，螯合作用，聚苯乙烯樹脂強(qiáng)堿性陰樹脂I型的堿性比II型強(qiáng)，但再生較困難，II型樹脂的穩(wěn)定性較差。和強(qiáng)酸性樹脂一樣，強(qiáng)堿性樹脂使用的pH范圍沒有限制有兩種強(qiáng)堿性樹脂：功能基團(tuán)為三甲胺基稱為強(qiáng)堿Ⅰ型二甲基-β-羥基-乙基胺為強(qiáng)堿II型水溶液中R≡N＋OH－(Cl－)-弱堿性陰樹脂和弱酸性樹脂一樣，其交換能力隨pH變化而變化，pH越低，交換能力越大。功能團(tuán)為水溶液中：R－NH3+OH－；R

NH2+OH－；R≡NH+OH－陰離子交換基強(qiáng)堿性，聚苯乙烯樹脂弱堿性，二乙氨乙基纖維素四類樹脂的特性比較④

鹽的穩(wěn)定性

弱酸、弱堿性樹脂成的鹽（鹽型）不穩(wěn)定，易水解。弱酸樹脂：RCOOH+NaOH→RCOONa+H2O

水解：RCOONa+H2O→RCOOH+NaOH

*洗到pH9~10

弱堿樹脂：RNH3OH+HCl→RNH3Cl+H2O

水解：RNH3Cl+H2O→RNH3OH+HCl

*洗到pH4~5NaOHH2ORCOONaRCOOHNaOH強(qiáng)酸樹脂再生時(shí)耗用過量的酸；強(qiáng)堿樹脂再生時(shí)耗用過量的堿。強(qiáng)酸樹脂：RSO3Na+HClRSO3H+NaCl再生難弱酸樹脂：RCOONa+HCl→RCOOH+NaCl易強(qiáng)堿樹脂：R≡N+Clˉ

+

NaOHR≡N+OH￣

+NaCl難弱堿樹脂：R-NH3+Clˉ

+NaOH→R-NH3OH+NaCl易⑤再生的難易程度

樹脂的操作步驟（str）：

◆交換（吸著）3RCOONa+str3+(RCOO)3str+3Na+

◆洗脫（解吸）(RCOO)3str+3HCl→3RCOOH+str3++3Clˉ

◆再生RCOOH+NaOH→RCOONa+H2O，水洗至pH9

性能陽離子交換樹脂陰離子交換樹脂強(qiáng)酸性弱酸性強(qiáng)堿性弱堿性活性基團(tuán)磺酸羧酸季氨胺pH對交換能力的影響無在酸性中交換能力很小無在堿性溶液中交換能力很小鹽的穩(wěn)定性穩(wěn)定洗滌要水解穩(wěn)定洗滌時(shí)要水解再生需過量的強(qiáng)酸很容易需要過量的強(qiáng)堿再生容易，可用碳酸鈉或氨交換速度快慢(除非離子化后)快慢(除非離子化后)（五）影響離子交換的因素1.影響離子交換選擇性的因素（1）水合離子半徑：半徑越小，親和力越大；（2）離子化合價(jià)：高價(jià)離子易于被吸附；（3）溶液pH：影響交換基團(tuán)和交換離子的解離程度，但不影響交換容量；（4）離子強(qiáng)度：越低越好；（5）有機(jī)溶劑：不利于吸附；（6）交聯(lián)度、膨脹度、分子篩：交聯(lián)度大，膨脹度小，篩分能力增大；交聯(lián)度小，膨脹度大，吸附量減少；應(yīng)選擇合適的交聯(lián)度、膨脹度。（7)樹脂與粒子間的輔助力：除靜電力以外，還有氫鍵和范德華力等輔助力；2.影響交換速度的因素（1）樹脂顆粒大?。河≡娇欤?）交聯(lián)度：交聯(lián)度小，交換速度快（3）溫度：越高越快（4）離子化合價(jià)：化合價(jià)與高，交換越快（5）離子大?。涸叫≡娇欤?）攪拌速度：在一定程度上，越大越快（7）溶液濃度：當(dāng)交換速度為外擴(kuò)散控制時(shí)，濃度越大，交換速度越快（8）被分離組分料液的性質(zhì)：黏度越大，交換速率越??；（9）樹脂被污染的情況：交換容量下降，交換速率就會下降。

利用離子交換技術(shù)進(jìn)行分離的關(guān)鍵是選擇合適的離子交換劑。離子交換劑是一種不溶性的、具有網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)的、可解離正、負(fù)離子基團(tuán)的固態(tài)物質(zhì)。

可分為無機(jī)質(zhì)和有機(jī)質(zhì)兩大類。無機(jī)質(zhì)可分為天然的和人造的；有機(jī)質(zhì)也可分為天然的和合成的。其中合成高分子離子交換樹脂在工業(yè)中應(yīng)用較多。Ｄ●●●交聯(lián)度數(shù)值順序號骨架代號分類代號分類代號順序號骨架代號大孔型代號００１×７０－強(qiáng)酸性０－苯乙烯系交聯(lián)度為７%順序號為１001×7－交聯(lián)度為7%的苯乙烯系凝膠型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂Ｄ315-大孔型丙烯酸弱堿性陰離子交換樹脂大孔型凝膠型●●●×●（六）離子交換樹脂的命名

離子交換樹脂命名法中分類代號和骨架代號代號分類名稱骨架名稱0強(qiáng)酸性苯乙烯系1弱酸性丙烯酸系2強(qiáng)堿性酚醛系3弱堿性環(huán)氧系4螯合性乙烯哌啶系5兩性脲醛系6氧化還原氯乙烯系練習(xí)：

011×9101×8D312

答案：1.交聯(lián)度為9%的凝膠型丙烯酸系強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂2.交聯(lián)度為8%的凝膠型苯乙烯系弱酸性陽離子交換樹脂3.大孔型丙烯酸系弱堿性陰離子交換樹脂（七）離子交換樹脂合成離子交換樹脂合成方法的分類：①縮聚法－在反應(yīng)過程中有低分子產(chǎn)物（通常是水）產(chǎn)生。以甲醛為交聯(lián)劑、穩(wěn)定性不好。②加聚法－在反應(yīng)過程中沒有水產(chǎn)生。以二乙烯苯等為交聯(lián)劑－樹脂結(jié)構(gòu)確定，常為單功能團(tuán)，樹脂一般性能較好，為球形。

D(工業(yè)二乙烯苯重量）×P%（純度）交聯(lián)度=M(單體相總重量）單體：苯乙烯，丙烯酸，甲基丙烯酸交聯(lián)劑：二乙烯苯分散劑：分二類①水溶性：淀粉，明膠，聚乙烯醇，（增加凝集阻力）②水不溶性：硫酸鈣，磷酸鈣、滑石粉等（起機(jī)械阻礙作用，防止液滴黏合）X100%在水相中以明膠為分散劑，過氧化苯甲酰為引發(fā)劑85℃進(jìn)行懸浮聚合。在二氯乙烷中溶脹用濃硫酸或氯磺酸進(jìn)行磺化強(qiáng)酸性離子交換樹脂合成堿性離子交換樹脂合成氯甲基化溶脹胺化弱堿陰樹脂（八）離子交換樹脂的理化性質(zhì)1.外觀：球形、淺色為宜，制藥生產(chǎn)粒度大小一般為16—60目>90%；2.膨脹度：指把干樹脂進(jìn)入水、緩沖液或有機(jī)溶劑后，樹脂吸水，體積膨脹，即為膨脹性。與交聯(lián)度、活性基團(tuán)的性質(zhì)與數(shù)量、活性離子的性質(zhì)、介質(zhì)的性質(zhì)和濃度、骨架結(jié)構(gòu)有關(guān)；3.交聯(lián)度：樹脂中交聯(lián)劑的含量即為交聯(lián)度，交聯(lián)度越高，溶質(zhì)性越小，選擇性越高，物質(zhì)越難被交換；4.含水量：每克干樹脂吸收水分的質(zhì)量，一般為0.3—0.7g/g樹脂；與交聯(lián)度有關(guān)。5.真密度和視密度：定義：干（濕）真密度：單位體積的干樹脂（濕樹脂）的質(zhì)量。即樹脂的重量與其占有的體積（不包括樹脂間的空隙）之比。干（濕）視密度：當(dāng)樹脂在柱中堆積時(shí)，單位體積的干（濕）樹脂的質(zhì)量。樹脂在工作狀態(tài)下的堆積密度，即單位體積含有的樹脂重量。濕視密度＝濕樹脂重量（克）/濕樹脂體積（毫升）

樹脂的密度與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，活性基團(tuán)越多，濕真密度愈大，交聯(lián)度越大，濕視密度越大。6.交換容量：

每克干燥的樹脂或每mL完全溶脹的樹脂所能吸附一價(jià)離子的mmol數(shù)。表征樹脂活性基團(tuán)數(shù)量或交換能力的重要參數(shù)。實(shí)際應(yīng)用常有三個(gè)概念：理論交換容量、再生交換容量、工作交換容量；一般情況下：理論交換容量＞再生交換容量＞工作交換容量7.穩(wěn)定性：化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性；8.機(jī)械強(qiáng)度：>95%；9.孔度、孔徑、比表面積：孔度：每單位質(zhì)量或體積樹脂所含的空隙體積，以ml/g或ml/ml表示。比表面積：單位質(zhì)量的樹脂所具有的表面積，以m2/g表示。（九）離子交換樹脂性能測定（1）含水量（烘干失水，溶脹水與交聯(lián)度）（2）膨脹度：吸水后體積與烘干樹脂體積比（3）膨脹率：樹脂轉(zhuǎn)型時(shí)體積增大百分率（4）濕真密度：濕樹脂重量與體積比交換容量；單位重量干樹脂或單位體積濕樹脂吸附一價(jià)離子毫麾爾數(shù)陽樹脂：NaOH

剩余滴定陰樹脂：羥基不穩(wěn)定，吸附CO2氯型動態(tài)硫酸鈉，AgNO3滴定工作交換容量：流出曲線漏點(diǎn)滴定曲線：（十）離子交換樹脂的選擇與應(yīng)用在工業(yè)應(yīng)用中，對離子交換樹脂的要求是：（1）具有較高的交換容量（2）具有較好的交換選擇性（3）交換速率快（4）具有在水、酸、堿、有機(jī)溶劑中的不可溶性（5）有較高的機(jī)械強(qiáng)度，耐磨性能好，能反復(fù)使用（6）耐熱性好，化學(xué)性質(zhì)溫度。目標(biāo)物質(zhì)是非離子型目標(biāo)物質(zhì)是離子型可能用離子交換法來分離不能用離子交換法來分離樹脂的選擇根據(jù)要分離的目標(biāo)物質(zhì)的性質(zhì)來選擇合適的樹脂。對樹脂強(qiáng)弱的選擇原則：目標(biāo)物強(qiáng)酸（堿）——樹脂弱堿（酸）

原因：提高選擇性，便于洗脫

目標(biāo)物弱酸（堿）——樹脂強(qiáng)堿（酸）

原因：保證足夠結(jié)合力，提高選擇性特殊情況：對于蛋白質(zhì)、酶和其他生物大分子的分離對采用弱堿或弱酸性樹脂，以減少生物大分子的變性，有利于洗脫，并提高選擇性。陽、陰離子樹脂的選擇按被分離物質(zhì)所帶電荷決定正-陽，負(fù)-陰Q:中性離子如何選擇？A：應(yīng)根據(jù)在它穩(wěn)定的PH范圍有何種電荷來選擇樹脂，如細(xì)胞色素C，pI=10.2，在酸性溶液中較穩(wěn)定且?guī)д姾?，故一般采用陽離子交換樹脂來分離。對離子交換樹脂離子型的選擇陽離子交換樹脂有：氫型（游離酸型）和鹽型（Na型）陰離子交換樹脂有：羥型（游離堿型）和鹽型（Cl型）原則上：弱酸和弱堿樹脂應(yīng)采用鹽型強(qiáng)酸和強(qiáng)堿樹脂則可根據(jù)用途任意使用（對于在酸性、堿性條件下不穩(wěn)定的物質(zhì)，不宜用氫型和羥型樹脂）其他因素（1）合適的交聯(lián)度：原則：在不影響交換容量的條件下，盡量提高交聯(lián)度。多數(shù)藥物的分子較大，應(yīng)選擇交聯(lián)度較低的樹脂。（2）洗脫難易程度和使用壽命總之，應(yīng)根據(jù)目標(biāo)物質(zhì)的理化性質(zhì)及具體分離要求，綜合多方面的因素來選擇樹脂。應(yīng)用實(shí)例：西索米星的離子交換樹脂提取

西索米星結(jié)構(gòu)式

西索米星離解常數(shù)（pKa值）pH≥9.7時(shí)：西索米星99%以上以0價(jià)存在，當(dāng)PH降至8.0時(shí)，0價(jià)將為61.3%，而+1價(jià)升至33.2%，并開始有5%的西索米星處于+2價(jià)。pH7.2～7.4時(shí)：發(fā)酵結(jié)束，約75%的西索米星以+1和+2價(jià)形式存在pH值6.6～6.8時(shí)：菌體生長初期，則+2和+3價(jià)形式占75%以上，并有5%-10%的+4價(jià)pH≤4.6時(shí)：96.2%是以+4價(jià)存在，其余的均以+3價(jià)形式存在。不同pH條件下西索米星的價(jià)態(tài)分布

西索米星為弱堿性生物有機(jī)堿，分子中含有四個(gè)氨基，在水溶液中存在四級離解平衡，在不同pH值的水溶液體系中能以不同的電化學(xué)狀態(tài)存在，隨著溶液的pH值由高到低而出現(xiàn)逐級解離。在解離條件下，選用強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂，或選用弱酸型陽樹脂均可達(dá)到吸附西索米星陽離子的目的。目前多選擇732強(qiáng)酸性陽樹脂進(jìn)行離交，溶液pH值5.5，發(fā)酵液原液濃度（約1000-1500ug/ml）。為什么？樹脂的預(yù)處理離子交換過程洗脫樹脂的再生處理二、離子交換操作技術(shù)1.離子交換樹脂的處理（1）物理處理：水洗、過篩，去雜，以獲得粒度均勻的樹脂顆粒；（2）化學(xué)處理：轉(zhuǎn)型（氫型或鈉型）陽離子樹脂酸—堿—酸陰離子樹脂堿—酸—堿最后以去離子水或緩沖液平衡2.裝柱實(shí)驗(yàn)用層析柱生產(chǎn)用層析柱一般采用濕法填充。將經(jīng)過處理及緩沖液平衡的離子交換劑放入容器，加入適量溶液，邊加邊攪拌倒入柱內(nèi)，使樹脂緩慢沉降。注意：裝柱時(shí)不容許有氣泡及分層現(xiàn)象產(chǎn)生。3.離子交換過程交換時(shí)的pH應(yīng)具備三個(gè)條件：

pH應(yīng)在產(chǎn)物穩(wěn)定范圍內(nèi)能使產(chǎn)物離子化；能使樹脂解離。溶液中產(chǎn)物的濃度：低價(jià)離子增加濃度有利于交換上樹脂，高價(jià)離子稀釋時(shí)容易被吸附。即被交換物質(zhì)從料液中交換到樹脂上的過程。可分為:正交換：料液自上而下流經(jīng)樹脂。優(yōu)點(diǎn)：有清晰的離子交換層，交換飽和度高，洗脫質(zhì)量好；不足：交換周期長，交換后樹脂阻力大，影響交換速率反交換：料液自下而上流經(jīng)樹脂，樹脂呈沸騰狀，對設(shè)備要求較高。工業(yè)上一般采用：多罐串聯(lián)正交換法。4.洗脫（1）洗滌：相當(dāng)重要，對分離質(zhì)量的影響很大。目的：將樹脂上吸附的廢液和夾帶的大量色素、雜質(zhì)除去。洗滌劑：應(yīng)使雜質(zhì)洗脫下來，而不和有效組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。常用：軟化水、無鹽水、稀酸、稀堿、鹽等。（2）洗脫：離子交換完成后，將樹脂吸附的物質(zhì)釋放出來，重新轉(zhuǎn)入溶液中的過程。原理：使用親和力更強(qiáng)的同性離子取代樹脂上吸附的目標(biāo)物質(zhì)。①洗脫條件：應(yīng)盡量是溶液中被洗脫離子的濃度降低。條件與吸附相反：酸性吸附，堿性解吸；堿性吸附，酸性解吸。②洗脫方法（a）改變?nèi)芤簆H值（b）改變?nèi)芤弘x子強(qiáng)度洗脫液為酸、堿、鹽、溶劑等，酸、堿洗脫液旨在改變吸附物的電荷或改變樹脂活性基團(tuán)的解離狀態(tài)，以消除靜電結(jié)合力；鹽是通過高濃度的帶同種電荷的離子與目標(biāo)物競爭樹脂上的活性基團(tuán)，并取而代之。③洗脫方式：靜態(tài)洗脫：將樹脂與洗脫液混合置于一定容器中攪拌進(jìn)行?？蛇M(jìn)行一次，也可進(jìn)行多次反省洗脫，旨在提高目的物的收率。特點(diǎn)：操作簡單，設(shè)備要求低，分批進(jìn)行，交換不完全，樹脂有損耗。動態(tài)洗脫：樹脂裝柱，洗脫液以平流的方式通過柱床進(jìn)行交換。特點(diǎn)：無須進(jìn)行攪拌，交換完全，操作連續(xù)。階段洗脫：按分離要求，人為的分階段改變PH和離子強(qiáng)度。常用于多組分的分離上。所用儀器叫梯度混合儀。5.樹脂的再生是指是離子交換樹脂重新具有交換能力的過程。酸性陽離子樹脂：酸-堿-酸-緩沖溶液淋洗堿性陰離子樹脂：堿-酸-堿-緩沖溶液淋洗毒化樹脂的逆轉(zhuǎn)：樹脂失去交換性能后不能用一般的再生手段重新獲得交換能力的現(xiàn)象稱為樹脂的毒化。原因：孔隙堵塞、活性基團(tuán)脫落、生成不可逆化合物、重金屬離子污染。處理方法：酸、堿40-50℃浸泡；有機(jī)溶劑加熱浸泡。三、離子交換樹脂的工業(yè)應(yīng)用1.軟水的制備硬水：含一定量Ca2+、Mg2+的水。水的硬度用H0表示，1度表示1L水中含有相當(dāng)于10mgCaO的數(shù)。硬水不能直接提供給鍋爐和粗提崗位，必須進(jìn)行軟化，除去Ca2+、Mg2+的水稱為軟水。軟水的硬度一般要求1HO以下。國內(nèi)制備軟水一般采用011×7型樹脂。其交換反應(yīng)式為：2R-SO3Na+Ca2+(R-SO3)2Ca+2Na+2R-SO3Na+Mg2+(R-SO3)2Mg+2Na+2.無鹽水的制備無鹽水：即去離子水，是指不含任何鹽類及可溶性陰離子和陽離子的水。其純度比軟水高得多，在藥品生產(chǎn)中應(yīng)用較多。一、大孔離子交換樹脂大孔離子交換樹脂具有和大孔吸附劑相同的骨架結(jié)構(gòu)，在大孔吸附劑合成后（加入致孔劑），再引入化學(xué)功能基團(tuán)，便可得到大孔離子交換樹脂四、新型離子交換樹脂大孔離子交換樹脂的優(yōu)點(diǎn)（1）通過在合成時(shí)加入惰性致孔劑，克服了普通凝膠樹脂由于溶脹現(xiàn)象，產(chǎn)生的“暫時(shí)孔”現(xiàn)象，從而強(qiáng)化了離子交換的功能；（2）減少了凝膠樹脂在離子交換過程中的“有機(jī)