CN2408461Y - 离子交换树脂的在线电化学再生装置 - Google Patents

Abstract

一种离子交换树脂的在线电化学再生装置,其构造中有抑制柱,该抑制柱由柱管两端连接上、下柱头组成,柱头顶端有进液通孔,内装筛网,柱管内装有阳离子/阴离子树脂,柱管两端的柱头内一端装有正电极,另端装有负电极。连接该电极的导线自柱头侧壁引出。本实用新型可提高分析物的灵敏度和检出限,保持色谱效率;它可交替再生抑制柱,达到不中断试验的结果,克服传统膜抑制器容易破裂,传统的抑制柱需拆下来再生和再生周期长的缺陷。

Description

离子交换树脂的在线电化学再生装置

本实用新型涉及一种离子色谱仪所使用的离子交换树脂的在线电化学再生装置。

离子色谱仪的阴离子分析或者阳离子分析所使用的流动相一般是由钠盐或酸配制而成的，这些电介质造成了基于电导检测的离子色谱仪有非常高的本底值。而高本底值对微量检测特别是痕量检测极为不利，甚至无法进行。传统方法是加一支抑制柱，将高本底抑制下来，但抑制柱使用一段时间后柱子饱和便失去了抑制能力，所以要中断实验，把抑制柱柝下来进行再生。再生后还要进行清洗，另外抑制柱体积较大，使色谱峰的分离效果变差。另一种传统方法是使用微膜抑制器，微膜抑制器是在线抑制和再生，从而改变了抑制柱需柝下来再生的一大缺陷，从这点上讲是个很大的进步，但微膜抑制器由于是用离子交换膜制成的，膜薄且脆，极易破损和干裂，从这一点上，它又不如抑制柱那样耐用，现有技术有改进、完善的必要。

本实用新型的目的是克服上述不足，提供一种改进的离子交换树脂的在线电化学再生装置，它可提高分析物的灵敏度和检出限，保持色谱效率；它可交替再生抑制柱，达到不中断试验的结果，克服传统膜抑制器容易破裂，传统的抑制柱需拆下来再生和再生周期长的缺陷。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种离子交换树脂的在线电化学再生装置，其构造中有抑制柱，该抑制柱由柱管两端连接上、下柱头组成，柱头顶端有进液通孔，内装筛网，柱管内装有阳离子/阴离子树脂，其特征在于：柱管两端的柱头内一端装有正电极，另端装有负电极。连接该电极的导线自柱头侧壁引出。

所述装置的构造为：

它由两支短抑制柱、一个切换阀、一个直流电源组成；

两支轮换使用的抑制柱，每支抑制柱的两端正负电极的导线分别连接一恒电流源/恒电压源，每支抑制柱的柱头顶端的接头管分别连接切换阀的接口；

一柱塞泵连通压力缓冲器，该压力缓冲器通到分析柱，该分析柱连接切换阀之一接口；

一电导检测器连通一电导检测池，该电导检测池的入口端连通切换阀的一个接口，该电导检测池的出口端连通切换阀的另一接口形成回路；

所述切换阀的另一接口连通废液排出。

所述抑制柱的电极的材质为铂。

本实用新型有以下积极有益的效果：

本实用新型是用于许多阴离子或阳离子分离测定的。其主要功能是降低背景电导值和噪音，以提高分析物的灵敏度和检出限，保持色谱效率。抑制柱的填料为高容量离子交换树脂，其交换量为几个meq/ml；抑制柱的有效容积小于1ml，其尺寸为φ5-6×20-30mm。

本实用新型是使用置于抑制柱两端的铂电极在一定的外加电压和一定的电流密度作用下，阳极电解产生氢离子，阴极电解产生氢氧根离子，籍此再生抑制柱中的阳离子交换树脂或阴离子交换树脂。再配合流路交替再生抑制柱，以达到不中断实验的结果。这样就克服了传统的膜抑制器容易破裂，传统的抑制柱需拆下来再生和再生周期长的缺陷。

本装置除了将电化学再生离子交换树酯的原理用在抑制器外，还可用于其它领域，如用于制纯水用的离子交换树酯的在线再生，

现以较佳实施例结合附图进行说明：

图1是本实用新型的一种电抑制柱的结构示意图；

图2是图1的A部局部剖面放大详图；

图3同图1，为另一实施例；

图4同图1，为又一实施例；

图5是本实用新型抑制器的结构和工作流程图；

图6是本实用新型A、B两组抑制器交换抑制和再生过程的流程图；

附图编号：

1.柱塞泵

2.压力缓冲器

3.分析柱

4.(十六孔)切换阀

5、6.抑制柱         501.柱体             502.柱头

503.筛网            504.柱填料           505.电极(分正极和负极)

506.导线

7、8.恒电流源或恒电压源

9.电导检测池

10.电导检测器

11.废液排出

12.记录仪

请参照图1图2图3图4，本实用新型的离子交换树脂的在线电化学再生装置，其构造中有抑制柱5，该抑制柱5由柱管501两端连接上、下柱头502组成，柱管501顶端有进液通孔，内装筛网503，柱管501内装有阳离子/阴离子树脂504，柱管两端的柱头内一端装有正电极505A，另端装有负电极505B。连接该电极的导线506自柱头侧壁引出。

在图5所示实施例中，所述装置的构造为：

它由两支短抑制柱5、6、一个切换阀4、一个直流电源7、8组成；

两支轮换使用的抑制柱5、6，每支抑制柱的两端正负电极的导线分别连接一恒电流源/恒电压源7、8，每支抑制柱的柱头顶端的接头管分别连接切换阀4的接口；

一柱塞泵1连通压力缓冲器2，该压力缓冲器2通到分析柱3，该分析柱3连接切换阀4之一接口；

一电导检测器10连通一电导检测池9，该电导检测池9的入口端连通切换阀4的一个接口，该电导检测池9的出口端连通切换阀4的另一接口形成回路；

所述切换阀4的另一接口连通废液排出11。

在较佳实施例中，所述抑制柱5、6的电极的材质为铂。

在图3所示实施例中，所述柱头502与电极505合二为一，该柱头镀有铂层。

本实用新型的工作原理及过程：

离子色谱分离按常规方法进行，经抑制柱化学抑制后进行电导检测。完成一次分析后的抑制柱切换到再生回路进行再生，已再生过的抑制柱又进入分析系统，如此循环使用。

再生的过程，当溶液流过抑制柱时，加一个适当的直流电压到抑制柱两端的电极上。此时电解水产生H+和OH-以再生离子交换树脂；

阳极反应是：

阴极反应是：

树脂再生的时间仅需要几分钟。完整的实验过程是第一个试样从色谱柱中流出进入第一个抑制柱，此时第二个抑制柱正在再生。完成第一个样品分析后，抑制柱切换，第二个试样从色谱柱中流出进入第二个抑制柱，此时第一个抑制柱开始再生，完成第二个样品分析后，抑制柱再切换同时开始分析第三个样品……(流程见图6)。

电极与离子交换树脂床直接接触，阴离子分析用氢氧化钠作淋洗剂，使阳离子交换树脂变成钠离子型。再生过程则是让钠离子型重新变成氢型。由阳极电解产生的H根离子提供树脂再生用的再生离子，钠离子在阴极与电解产生的氢氧根离子缔合并从抑制柱中以氢氧化钠的形式排出。淋洗液的流动可除去电解产生的气体。

阳离子分析用酸作淋洗剂，使阴离子交换树脂变成盐基型。再生过程则是让盐基型树脂重新变成OH型。由阴极电解产生的OH根离子提供树脂再生所用的再生离子。盐基离子在阴极上与氢离子结合成酸并从抑制柱中排出。

典型的外加电压是几十伏直流电，典型的电流密度是几百毫安，再生周期在几分钟内。

本实用新型的电极材料为铂或其它材料，电极的形状可为各种形式，其中一种为微孔型圆片状。阳离子分析用的抑制柱阴极位于溶液的入口处，这样有利于盐基离子的排除，以利于抑制柱的再生。

图6示A、B两组抑制器工作和再生轮换使用的流程图，实现不中断实验。

Claims (3)

1.一种离子交换树脂的在线电化学再生装置，其构造中有抑制柱，该抑制柱由柱管两端连接上、下柱头组成，柱头顶端有进液通孔，内装筛网，柱管内装有阳离子/阴离子树脂，其特征在于：柱管两端的柱头内一端装有正电极，另端装有负电极，连接该电极的导线自柱头侧壁引出。

2.如权利要求1所述的离子交换树脂的在线电化学再生装置，其特征在于：所述装置的构造为：

它由两支短抑制柱、一个切换阀、一个直流电源组成；

两支轮换使用的抑制柱，每支抑制柱的两端正负电极的导线分别连接一恒电流源/恒电压源，每支抑制柱的柱头顶端的接头管分别连接切换阀的接口；

一柱塞泵连通压力缓冲器，该压力缓冲器通到分析柱，该分析柱连接切换阀之一接口；

一电导检测器连通一电导检测池，该电导检测池的入口端连通切换阀的一个接口，该电导检测池的出口端连通切换阀的另一接口形成回路；

所述切换阀的另一接口连通废液排出。

3.如权利要求1所述的离子交换树脂的在线电化学再生装置，其特征在于：所述抑制柱的电极的材质为铂。

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