应用

  离子交换柱，用于纯化蛋白质

离子交换技术广泛应用于食品饮料业、湿法冶金、金属加工、化工及石油化工、制药、制糖和甜味剂、地下水和饮用水、核子工业、软化及工业用水、半导体、电力工程，以及许多其他行业。

最常见的应用是制备高纯度水的电力工程、电子业和核子工业，使用不溶于水的聚合物或矿物作为 离子交换 之技术广泛应用于硬水软化、水净化等。

此原理也广泛应用于家庭之中（洗涤剂、滤水器）用于生产软水。其运作方式是将水中的Ca 或Mg 替换成Na 离子或H 离子（可见硬水软化）。

产业学界中的离子交换层析法是另一种重要的技术。 离子交换层析法是一种色谱法，被广泛用于化学分析和离子分离技术中。例如，在生物化学中被广泛应用于带电分子——蛋白质的分离。生物萃取和纯化后所产生的物质，如蛋白质之氨基酸和DNA/RNA等，也为一重要应用领域。

离子交换过程也用来分离和纯化金属，包括分离铀、钚和其他锕系元素等，包括钍、镧、钕、镱、钐、镏和其他稀土金属。有两个系列的稀土金属——镧系元素和锕系元素，这两个族内过渡元素都有非常相似的物理和化学特性。1940年代由 法兰克‧斯佩丁 （ 英语 ： Frank Spedding ） 开发了新的用法，离子交换技术成为唯一可以大量将稀土金属与其他元素分开的方法，直到出现了溶剂萃取技术，才大幅度增加产量。

一个非常重要的例子是钚铀萃取法，这是从核反应堆中分离钚和铀等用过的核子燃料，并能够处理其他的废料。然后，钚和铀可用于制造核能材料，如新的燃料和核武器。

离子交换过程，也是用来分开其他非常相似的化学成分，如锆、铪，这也是一项非常重要的核子工业。锆能被自由中子穿过，可用于建造核反应堆；而铪是一个非常强烈的中子吸收体，可用于核反应堆中的控制棒。

离子交换器用于核燃料再提炼和处理核废料。

离子交换树脂薄膜用于氯碱工业、燃料电池和全钒氧化还原液流电池中。离子交换也可以用离子交换柱来减轻水的硬度，其原理便是将钙、镁离子替换成氢、氯离子的方法。

其他应用

在土壤学中，阳离子交换容量是指土壤中带正电离子的交换容量。土壤可视为自然的弱性阳离子交换剂。

平面波导管制造上，使用离子交换技术可制造较高折射率的引导层。

脱碱 （ 英语 ： dealkalization ） ，从玻璃表面去除碱性离子。

化学强化玻璃，用KNO 3 （硝酸钾）融化玻璃表面，K 将会取代Na 。

在滤水过程中，利用离子交换树脂把硬水软化。

参考文献

来源

sunil budania (in india m.d),2010

Ion Exchangers (K. Dorfner, ed.), Walter de Gruyter, Berlin, 1991.

C. E. Harland, Ion exchange: Theory and Practice, The Royal Society of Chemistry, Cambridge, 1994.

Ion exchange (D. Muraviev, V. Gorshkov, A. Warshawsky), M. Dekker, New York, 2000.

A. A. Zagorodni, Ion Exchange Materials: Properties and Applications, Elsevier, Amsterdam, 2006.

参见

碱性阴离子交换膜 （ 英语 ： alkali anion exchange membrane ）

离子交换树脂

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