一、实验目的
1、了解用离子交换法纯化水的原理和方法；
2、掌握水质检验的原理和方法；
3、学会电导率仪的正确使用方法。
二、净化水的方法及原理：
1、蒸馏法；
2、电渗析法；
3、离子交换法。
（1）离子交换树脂：一种由人工合成的带有交换活性基团的多孔网状结构高分子化合物。在其网状结构的骨架上，含有许多可与溶液中的离子起交换作用的“活性基团”。
阳离子交换树脂：
Ar—SO3-H+ Ar—COO-Hr
阴离子交换树脂：
Ar—NH3+OH- Ar—N+（CH3）3
bH-
（2）原理：基于树脂中的活性基团和水中各种杂质离子间的可交换性。离子交换过程是水中的杂质离子先通过扩散进入树脂颗粒内部，再与树脂活性基团中的H+或OH-发生交换，被交换出来的H+或OH-又扩散到溶液中去，并相互结合成H2O的过程。
在离子交换树脂上进行的交换反应是可逆的。由于交换反应的可逆性。所以只用两个交换柱（阴、阳）串联起来所生产的水仍含有少量的杂质离子未经交换而遗留在水中。为了提高水质，可再串联一个由阳离子交换树脂和阴离子交换交脂均匀混合的交换柱，其作用相当于串联了很多个阳离子交换柱与阴离子交换柱，而且在交换柱床层任何部位的水都是中性的，从而减少了逆反应发生的可能性。
另外，由于树脂是多孔网状结构，具有很强的吸附能力，可以同时除去电中性杂质。又由于装有树脂的柱子本身就是一个很好的过滤器，所以颗粒状杂质也能一同除去。
[基本操作]
1、电导率仪的使用：DDS—11A型
2、离子交换树脂的预处理，装柱和再生。
（1）树脂的预处理；
（2）装柱：有人建议用粗滴管吸取树脂装柱，效果较好；
（3）树脂的再生。
三、实验内容
1、装柱：交换柱由制剂室拉制，每排装一个柱子，先各自独立装好阳、阴、阴阳离子树脂柱子，分别测定流出液后，再连接起来；
2、离子交换与水质检验：
分别测定各柱子流出液后，再连结起来，避免气泡的混入。
四、问题及注意事项
1、应明确告诉学生树脂已经制剂室用HCl、NaOH浸泡过，用纯水洗至弱酸、弱碱性即可。有的学生用自来水大量冲洗，致使树脂失效。
2、本实验最大的困难莫过于装柱子。同组者协调不好，或者做了这忘了那，常将柱子中水流光，树脂呈干状。
将三个柱子连接起来，保证橡胶管无气泡相当困难，需要同组者协商、协调一致才有可能做到。
3、先分别测定三个单独柱子流出的水，再测串联后的水。
从测定结果看，大品多呈混乱状态，无规律。对离子鉴定，我做的结果如下：
|  项目
|
pH |
Ca2+ |
Mg2+ |
Cl- |
SO42- |
| 自来水 |
7 |
有（红↓） |
天蓝↓ |
白↓ |
不明显 |
| 蒸馏水 |
6 |
无 |
无 |
无 |
无 |
大多数学生也未鉴定出SO42-。以上结果说明，柱子装得不好，二者交换速度快交换得不好；三者学生第一次作离子鉴定，现象描述得不准确。
4、电导率仪的问题：
仅有两台电导率仪，采用铂黑电极。年久失修加之缺乏保养，所测数据极其不准确。我就自来水和蒸馏水两个样品测定，对同一个样品读数由10~~~×104，差距如此之大，令人难以相信。
5、这次用酸、碱滴定管来装柱，每排装一套，但各自测定。进行比赛，效果明显。
6、装柱时必须阳前阴后，防止在阴柱中有Mg（OH）2等生成。几份水样中学生都检出了Cl-，是否因阳树脂用HCl浸泡过? 改用HNO3怎样？
有学生检测出混合柱中流出水呈强酸性，有可能比例弄错，再者混合前未将两树脂洗至中性。
7、检测时用什么水洗涤仪器及点滴板是否被污染是关键。
