离子交换柱的工作原理是什么
离子交换柱的原理
采用离子交换方法，可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除，以氯化钠（NaCl）代表水中无机盐类，水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达：
1、阳离子交换树脂：R—H+Na+→R-Na+H+
2、阴离子交换树脂：R—OH+CL-→R-CL+OH+
阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成：
RH+ROH+NaCL—RNa+RCL+H2O
由此可看出，水中的Nacl已分别被树脂上的H+和OH-所取代，而反应生成物只有H2O，故达到了去除水中盐的作用。
3、混合离子交换柱（混床）：混床是装阳、阴树脂按一定比例（一般为1:2,以便阳、阴树脂同时达到交换终点而同时再生）装入混合柱而成，实际上它组合成了水中的H+和OH-立即生成电离度很小的水分子（H2O）,几乎不存在阳床或阴床交换时产生的逆交换现象，故可以使交换反应进行得十分彻底，因而混合床的出水水质优于阳、阴床串联组成的复床所能达到的水质，能制取纯度相当高的成品水。
延伸阅读
液相色谱柱有哪些类型,各种色谱柱应具备基本性能是什么
1 、硅胶基质柱（4大类）
目前，分析型液相色谱柱多为硅胶基质柱，细分为：
高纯硅胶柱：以高纯度硅烷化硅胶（Silica）为填料，应用范围较广，但只能在PH2.0-7.5，小于60度的条件下使用。又由于强极性硅羟基（Si-OH)的次级保留效应较强，所以应用受到局限，已被键合相柱所取代。
反相硅胶柱：是以硅烷化硅胶为基质，表面键合弱极性官能团的固定相。目前多用C18（ODS）、C8（MOS）、C4（B）、C6H5（phenyl，苯基）等。用于分离大多数有机化合物，应用范围广。
正相硅胶柱：是以硅烷化硅胶为基质，表面键合极性官能团的固定相。目前较多的为：NH2—（氨基）、CN—（氰基）、DIOL（二羟基，也常做HILIC单独分类列出，多用于分离有机酸、蛋白质等）。多用于分离光学异构体和反相柱子不能分离的极性比较大的物质。
离子交换柱：是以硅烷化硅胶为基质，以磺化交联键合强阳/阴离子基团（磺酸盐/季铵碱）的固定相，又分为强酸性、强碱性、弱酸性、弱碱性等不同规格。用于分离解离性较强的有机盐类化合物。（注意：不要同离子色谱混淆，离子色谱主要是分离无机盐类化合物或某些带点离子。）
2、聚合物基质柱
聚合物基质柱是指采用聚苯乙烯—二乙烯基苯、聚甲基丙烯酸脂、多孔性微球蛋白等聚合物凝胶作为主要填料的一类色谱柱。其相对于硅胶柱具有更强的疏水性及更宽泛的pH范围（1.0～14.0），但柱效较低，目前主要应用于凝胶渗透色谱（GPC）、凝胶过滤色谱（GFC）及分子排阻色谱（MEC）。主要用于分离蛋白质类等大分子化合物。
3、其他无机物填料柱
这类色谱柱于特殊用途，主要有石墨化碳、氧化铝（Al2O3）、氧化锆（ZrO2）等填料。不需要进行表面改性，其自身表面即可对各类化合物有强保留。可在任意pH（氧化铝除外，不能大于12.0）及高温度（可达100℃）下使用。其中，石墨化碳填料柱能分离多种化合物，主要用于分离几何异构体；氧化铝柱刚性强，柱床稳定，可分离多种化合物且多用于制备色谱；氧化锆柱较氧化铝柱有更强的pH适用范围及能耐受更高的温度，但其应用尚待进一步研究。
阳离子交换柱是什么
阳离子交换柱把一定比例的阳离子交换树脂混合装填于同一交换装置中，对流体中的离子进行交换、脱除。离子交换柱也称混床 。所谓的离子交换柱，就是把一定比例的阳、阴离子交换树脂混合装填于同一交换装置中，对流体中的离子进行交换、脱除。离子交换柱（混床）的分类：混床按再生方式分可分为体内再生混床、体外再生混床、阴树脂外移再生混床三种：
1、体外再生混床适合小流量、对环保有严格要求的企业。但由于体外再生式混床配套设备多，操作复杂，现在已很少使用。
2、体内再生混床和阴树脂外移再生混床适合大流量，有专门的水处理操作人员及废水处理的场合。体内再生混床在运行及整个再生过程均在混床内进行，再生时树脂不移出设备以外，且阳、阴树脂同时再生，因此所需附属设备少，操作简便。
3、阴树脂外移再生混床：阴树脂外移再生式混合床及其配套的阴树脂再生柱基本构造与小型逆流再生固定床大致相同，阴树脂再生柱厚度较混合床小，所需的膨胀高度为树脂层高度的50%～60%，故再生柱可较低，但一般为统一起见做成与混合床相同。
交换柱安装方法
一、离子交换柱安装方法
1、装柱
将层析柱垂直装好，关闭柱底出口，在柱内注入约1cm高的柠檬酸缓冲液。将经处理已成钠型的树脂置于烧杯中，加进1倍体积的柠棣酸缓冲液，搅成悬浮状沿柱内壁细心地把柱灌清。倒时不要太快，以免产生泡沫。待树脂在柱底逐渐沉积至约lcm高时，用极管吸去柱内上层所出现的清液，慢要打开柱底出口，继续加注树脂悬液直至柱体装到8cm高度为上。
在装柱时要避免生柱内液体流干面使装柱失败，另外树脂悬浮液的温度耍相对恒定(特别是对于采用高温法)。装好的柱体应该没有纹路，没有节痕，没有气泡，杜项衣而平整而均匀。如此，方可投入使用，否则须要重装，
2、平衡
柱装好后接上调好流速的恒流采或恒压洗脱究，四柠橡酸缓冲洗脱液以24m1/hr的流速平衡，直到流出液的PH与洗脱液的PH相司为上，这人约击要2-3倍床体积。
3、加样与洗脱
移去柱上加液器塞，打开柱底出口，小心使柱内液体流至体表面时即行关闭。用加样吸管吸取0.5ul氨基酸酸混合栏品溶液。沿柱壁小心地加入柱中，加样不要过快，以免冲坏树脂表面，加栏后慢慢打开柱底阀，使液面再与树脂面相齐时关闭，然后再用极管吸取运量洗脱液，如此清洗柱内壁四周2-3次。洗涤后，用缓冲液在柱内加全23cn高的液层，然后接上加液器调好流速(24ml/hr)即开始洗脱。
注意在调节流速时要排除掉恒汽泵或恒压瓶与杜之间连安管内的所有气泡。并且在调节时不要过猛，以免影响层析行为。
4、收集
柱流液可用自部分收集器约收20管。
5、测定
将收集的各管编号后，分别取0.5ml收集液于一洁净的干试管中，加入Iml洗脱缓冲液;0.5mlKCN茚三酮试判，混合后在100C水浴加热25分钟，然后水冷却5-10分钟，加3ml 60%乙醇稀释，摇匀后用72型或721型分光光度计在570nm处比色。测定后以光吸收为纵坐标，收集的管数或ml数为横坐标绘制洗脱由线。
6、再生
对于装好的柱使用几次后需要0. 2N NaOH溶液洗脱，再用燕留水洗至中性后重复使用。对于不知或难以告计层析行为的样品层析时，要采用逐管收集测定跟踪法，以便掌握层析的结果。氨基酸测定一般在1PH左右，在本实验中因缓冲液的PH就为5.3，因此可直接测定。但如果PHI偏差要求太大，则可以加lml、2N, PHS.5醋酸缓冲液，以保注测定条件。
离子交换柱层析原理是什么
离子交换层析法是从复杂的混合物中，分离性质相似大分子的方法之一，依据的原理是物质的酸碱性，极性，所带阴阳离子的不同。
电荷不同的物质，对管柱上的离子交换剂有不同的亲和力，改变冲洗液的离子强度和pH值，物质就能依次从层析柱中分离出来。
层析开始前，功能基团与反离子稳定结合，就与反离子发生可逆交换，与层析剂结合被固定下来。
因为盐离子可以与底物竞争功能基团，盐浓度越高样品与层析剂结合越不紧密，易被洗脱下来。
不同物质与层析剂结合程度不同，洗脱下来的时间不同，因此得以分开。
离子交换剂的选择首重保持欲分离物质的生物活性，以及在不同pH值环境中，此物质所带的电荷和电性强弱，阴阳离子交换剂的选择若被分离物质带正电荷，这些碱性蛋白质，它们在酸性溶液中较稳定，亲和力强，故采用阳离子交换剂。
在碱性溶液中较稳定，则使用阴离子交换剂，如果欲分离的物质是两性离子，一般考虑在它稳定的pH范围带有何种电荷，作为交换剂的选择。
离子交换剂的再生与保存离子交换剂可在柱上再生，若有脂溶性物质则可用非离子型去污剂洗柱后再生，也可用乙醇洗涤。
