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离子交换柱的工作机理

离子交换柱上的基质通常是一种表面带有电荷的高分子，被称为离子交换树脂。离子交换柱的分离原理主要是通过交换树脂表面电荷的离子与带电离子吸附和交换作用实现。

当待分离物质通过离子交换柱时，带电离子在异极吸引力的作用下被离子交换树脂吸附。随着离子交换树脂表面电荷交换的进行，带电离子的交换和释放将在离子交换柱中持续进行，从而实现了物质的分离。

离子交换设备是通过离子交换树脂在电解质溶液中进行的，可去除水中的各种阴、阳离子，是目前制备高纯水工艺流程中的手段。离子交换器分为阳离子交换器、阴离子交换器等。 当原水通过离子交换柱时，水中的阳离子和水中的阴离子(HCO-等离子)与交换柱中的阳树脂的H+离子和阴树脂的OH-离子进行交换，从而达到脱盐的目的。阳、阴混柱的不同组合可使水质达到更高的要求。

。在运行时，将待处理的水溶液从柱顶注入，并以适当的流速通过柱内的树脂层。当水溶液与树脂颗粒接触时，就会发生离子交换反应，并水中的有害离子吸附在树脂上，从而达到水质的改善。经过一段时间的运行，树脂上的活性基团会被水中的离子饱和，失去交换能力，此时需要对树脂进行再生处理。再生处理是用一定浓度和体积的化学药品溶液（如盐酸、氢氧化钠等）从柱底向上通过树脂层，使树脂上的离子与药液中的离子发生反向交换，从而恢复树脂的原始状态，并将吸附在树脂上的离子冲洗出来。再生后的树脂可以重复使用，实现循环利用。