鈉離子交換的原理
⑴ 鈉離子通過陽離子交換膜的原理是什麼離子交換膜不是將其他陽離子轉變為氫離子交換出來的嗎,那麼高中書
離子交換膜是對離子具有選擇透過性的高分子材料製成的薄膜,
陽離子膜通常是磺酸型的,帶有回固定答基團和可解離的離子 如鈉型磺酸型:固定基團是磺酸根 解離離子是鈉離子
陽離子交換膜可以看作是一種高分子電解質,他的高分子母體是不溶解的,而連接在母體上的磺酸集團帶有負電荷和可解離離子相互吸引著,他們具有親水性由於陽膜帶負電荷,雖然原來的解離正離子受水分子作用解離到水中,但在膜外我們通電通過電場作用,帶有正電荷的陽離子就可以通過陽膜,而陰離子因為同性排斥而不能通過,所以具有選擇透過性。
⑵ 離子交換柱的工作原理是什麼
離子交換柱的原理
採用離子交換方法,可以把水中呈離子態的陽、陰離子去除,以氯化鈉(NaCl)代表水中無機鹽類,水質除鹽的基本反應可以用下列方程式表達:
1、陽離子交換樹脂:R—H+Na+→R-Na+H+
2、陰離子交換樹脂:R—OH+CL-→R-CL+OH+
陽、陰離子交換樹脂總的反應式即可寫成:
RH+ROH+NaCL—RNa+RCL+H2O
由此可看出,水中的Nacl已分別被樹脂上的H+和OH-所取代,而反應生成物只有H2O,故達到了去除水中鹽的作用。
3、混合離子交換柱(混床):混床是裝陽、陰樹脂按一定比例(一般為1:2,以便陽、陰樹脂同時達到交換終點而同時再生)裝入混合柱而成,實際上它組合成了水中的H+和OH-立即生成電離度很小的水分子(H2O),幾乎不存在陽床或陰床交換時產生的逆交換現象,故可以使交換反應進行得十分徹底,因而混合床的出水水質優於陽、陰床串聯組成的復床所能達到的水質,能製取純度相當高的成品水。
⑶ 離子交換的原理是什麼,簡述其在食品工業中的利用
離子交換,可以把水中呈離子態的陽、陰離子去除,以氯化鈉(NaCl)代表水中無機鹽類專,水質除鹽的基本反屬應可以用下列方程式表達:
1、陽離子交換樹脂:R—H+Na+ R—Na+H+
2、陰離子交換樹脂:R—OH+Cl- R—Cl+OH-
陽、陰離子交換樹脂總的反應式即可寫成:
RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O
可看出,水中的NaCl已分別被樹脂上的H+和OH-所取代,而反應生成物只有H2O,故達到了去除水中鹽的作用.
食品工業的運用主要包含製糖脫色,掩苦劑,水體除氨氮,硝酸鹽,飲用水除鐵,玉米糖漿催化,酶,多肽,和蛋白質分離,有機酸純化,飲料除砷等等。
⑷ 無頂壓逆流再生鈉離子交換器的工作原理
在鈉離子交換器內裝有一定高度的鈉離子交換樹脂作為交換劑 。生水自上而下地通專過交換劑屬層,交換劑上的鈉離子置換了生水中的鈣、鎂離子、使水得到了軟化。
Ca2++2NaR → CaR+2Na+
Mg2++2NaR → MgR+2Na+
交換劑上的鈉離子逐漸被鈣、鎂離子所取代,當使用一段時間以後,就會泄漏出鈣、鎂離子,在出水的硬度達到所規定的數值時,即停止運行,進行再生。再生時將5~8% 的鹽水由下向上地通過交換劑層。鹽液中的鈉離子又置換出交換劑上的鈣、鎂離子,使交換劑得到再生,恢復其交換能力。反應如下:
CaR+2Na+→ Ca2++2NaR
MgR+2Na+→ Mg2++2NaR
⑸ 簡述鈉離子交換器的再生原理。
答:
鈉離子交換器運行一定時間後,樹脂由Na型轉化為Ca型、Mg型,專失去了繼續吸附水中Ca2+、Mg2+等離子的能力。這時可屬利用食鹽溶液所含高濃度的Na+將樹脂由Ca型、Mg型轉化為Na型,恢復了其在天然水中吸附Ca2+、Mg2+等離子的能力,這就是鈉離子交換器的再生原理。
⑹ 全自動鈉離子交換器的工作原理
當樹脂吸收一定量的鈣、鎂離子之後,就必須進行再生。再生過程就是用鹽箱中的食鹽專水沖洗屬樹脂層,把樹脂上的硬度離子再置換出來,隨再生廢液排出罐外,樹脂就又恢復了軟化交換的能力。
軟水器由樹脂罐(主罐和付罐)、水力控制閥和鹽箱三個主要部分組成。其基本原理是:水力控制閥內的兩個渦輪在水流的推動下,分別帶動兩組齒輪,巧妙地根據累積流量的變化地,驅動不同通道的閥門開閉,自動完成軟水器的運行、再生、清洗、排污以及鹽箱補水的循環過程,並在兩罐之間自動切換,一用一備,確保不間斷地供應軟水。
⑺ 鈉離子交換器工作原理
工作原理復:
全自動浮動床鈉制離子交換器,依託專利技術——平面密封集成多路閥的先進技術,用轉動對位方式實現液相的切換,控制原水、軟化水、鹽液和廢水在系統內的流量和流向,自動完成交換器周期循環軟化過程的全自動。
總之,鈉離子交換器是用於降低水中的硬度,生水由上而下通過交換器進行軟化,水中含有的鎂、鈣、陽離子與水交換劑的鈉離子互相交換;生水被軟化成為極少的鈣、鎂、鹽類的水,也就是軟水。其剩餘硬度不超過0.03毫克/升。
⑻ 離子交換柱的工作原理
離子交換柱的工作原理:
採用離子交換方法,可以把水中呈離子態的陽、陰離子去除。
以氯化鈉(NaCl)代表水中無機鹽類,水質除鹽的基本反應可以用下列方程式表達:
1、陽離子交換樹脂:R—H+Na+→R-Na+H+
2、陰離子交換樹脂:R—OH+CL-→R-CL+OH+
陽、陰離子交換樹脂總的反應式即可寫成:
RH+ROH+NaCL—RNa+RCL+H2O
由此可看出,水中的Nacl已分別被樹脂上的H+和OH-所取代,而反應生成物只有H2O,故達到了去除水中鹽的作用。
離子交換柱(ion exchange column)是用來進行離子交換反應的柱狀壓力容器。充填有離子交換樹脂的細長管柱。可由玻璃、不銹鋼、有機玻璃等不被所用的流動相腐蝕的材料製成。離子交換柱(混床)的分類:混床按再生方式分可分為體內再生混床、體外再生混床、陰樹脂外移再生混床三種。
離子交換柱的分類:
混床按再生方式分可分為體內再生混床、體外再生混床、陰樹脂外移再生混床三種。
1、體外再生混床適合小流量、對環保有嚴格要求的企業。但由於體外再生式混床配套設備多,操作復雜,現在已很少使用。
2、體內再生混床和陰樹脂外移再生混床適合大流量,有專門的水處理操作人員及廢水處理的場合。體內再生混床在運行及整個再生過程均在混床內進行,再生時樹脂不移出設備以外,且陽、陰樹脂同時再生,因此所需附屬設備少,操作簡便。
3、陰樹脂外移再生混床:陰樹脂外移再生式混合床及其配套的陰樹脂再生柱基本構造與小型逆流再生固定床大致相同,陰樹脂再生柱厚度較混合床小,所需的膨脹高度為樹脂層高度的50%~60%,故再生柱可較低,但一般為統一起見做成與混合床相同。
⑼ 離子交換設備的工作原理
離子交換來系統是通過陰陽離源子樹脂對水中的陰陽離子進行置換的處理工藝,離子交換設備中的陰陽離子交換樹脂按照不同的比例進行搭配,組成離子交換陽床系統、離子交換陰床系統和離子混床系統三種。混床系統是在反滲透處理工藝後用來製取超純水。離子交換設備採用離子交換方法,把水中的陰陽離子清除,用氯化鈉代表水中無機鹽類,水質除鹽的基本反應方程式如下:
陽離子交換樹脂:R—H+Na+ R—Na+H+
陰離子交換樹脂:R—OH+Cl- R—Cl+OH-
陽、陰離子交換樹脂總的反應式為:
RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O
從而看出,水中的氯化鈉已分別被樹脂上的氫離子和氫氧根離子所取代,生成水,達到清除水中鹽的作用。
⑽ 鈉離子交換器中鈣鎂離子如何與鈉性樹脂產生交換
鈉離子交換軟化處理的原理是將原水通過鈉型陽離子交換樹脂,使水中的硬度專成分ca2+、mg2+與樹脂中屬的na+相交換,從而吸附水中的ca2+、mg2+,使水得到軟化。如以rna代表鈉型樹脂,其交換過程如下:
2rna
+
ca2+
=r2ca
+
2na+
2rna
+
mg2+
=r2mg
+
2na+
即水通過鈉離子交換器後,水中的ca+、mg+被置換成na+。
當鈉離子交換樹脂失效之後,為恢復其交換能力,就要進行再生處理。再生劑為價廉貨廣的食鹽溶液。再生過程反應如下:
r2ca
+
2nacl
=2rna
+
cacl2
r2mg
+
2nacl
=2rna
+
mgcl2