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鈉離子交換的原理是什麼

發布時間: 2021-01-31 08:52:56

離子交換法的原理

吸附(adsorption)
溶液中的離子與樹脂上官能團發生反應,並結合到樹脂上的過程。
淋洗(elution)
用一定濃度的淋洗劑將已吸附在離子交換樹脂上的金屬由樹脂轉移到水溶液中的過程,又稱解吸。
轉型(transformation)
將樹脂從一種型式轉變為其他離子型式的過程。
離子交換樹脂(ion exchange resin)
一種帶有官能團(有交換離子的活性基團)、具有網狀結構與不溶性的高分子聚合物。通常是球形顆粒物。
飽和樹脂(loadedresin)
在某一特定條件下,當吸附尾液中被吸附離子的濃度與進料液中濃度相等或達到動態平衡時的離子交換樹脂。
離子交換法是以圓球形樹脂(離子交換樹脂)過濾原水,水中的離子會與固定在樹脂上的離子交換。常見的兩種離子交換方法分別是硬水軟化去離子法。硬水軟化主要是用在反滲透(RO)處理之前,先將水質硬度降低的一種前處理程序。軟化機裡面的球狀樹脂,以兩個鈉離子交換一個鈣離子或鎂離子的方式來軟化水質。
離子交換樹脂利用氫離子交換陽離子,而以氫氧根離子交換陰離子;以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯製成的陽離子交換樹脂會以氫離子交換碰到的各種陽離子(例如Na+、Ca2+、Al3+)。同樣的,以包含季銨鹽的苯乙烯製成的陰離子交換樹脂會以氫氧根離子交換碰到的各種陰離子(如Cl-)。從陽離子交換樹脂釋出的氫離子與從陰離子交換樹脂釋出的氫氧根離子相結合後生成純水
陰陽離子交換樹脂可被分別包裝在不同的離子交換床中,分成所謂的陰離子交換床和陽離子交換床。也可以將陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂混在一起,置於同一個離子交換床中。不論是哪一種形式,當樹脂與水中帶電荷的雜質交換完樹脂上的氫離子及(或)氫氧根離子,就必須進行「再生」。再生的程序恰與純化的程序相反,利用氫離子及氫氧根離子進行再生,交換附著在離子交換樹脂上的雜質。

Ⅱ 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。

Ⅲ 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。

Ⅳ 什麼叫鈉離子交換器

鈉離子交換器即軟化器是用於去除水中鈣離子、鎂離子,製取軟化水的離子交回換器。答組成水中硬度的鈣、鎂離子與軟化器中的離子交換樹脂進行交換,水中的鈣、鎂離子被鈉離子交換,使水中不易形成碳酸鹽垢及硫酸鹽垢,從而獲得軟化水。
離子交換器還可以按使用規模分類,大體包括實驗室用小型交換柱和工業用離子樹脂交換柱兩類。
常用的鈉離子交換器有玻璃鋼的和不銹鋼的,國內生產玻璃鋼的廠家有江蘇開能華宇、榮鑫泰等。

Ⅳ 離子交換器的工作原理

工作原理就是離子的交換。
運行時:陽樹脂(H-R)+(M+)-->:(M-R)+(H+)
陰樹脂(OH-R)+(X-)-->:(X-R)+(OH-)
其中M+為金屬離子,X-為陰離子。
再生過程為其逆過程。
離子交換器的失效控制
離子交換除鹽水處理最簡單的流程為 陽床-陰床 組成的一級復床除鹽系統。有的一級復床除鹽系統採用單元制,即每套一級復床除鹽系統包括 陽床、(除碳器)、陰床各一台,在離子交換除鹽運行過程中,無論是陽床還是陰床先失效,都是同時再生;還有的一級復床除鹽系統採用母管制,即陽床與陽床或陰床與陰床是並聯運行的,哪一台交換器失效就再生哪一台。
1 檢測和控制原理
強酸性陽樹脂對水中各種陽離子的吸附順序為:Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+. ;由此可知,水中金屬離子Na+被吸附的能力最弱,所以當離子交換時樹脂層的各種離子吸附層逐漸下移,H+.最後被其他陽離子置換下來,當保護層穿透時,首先泄漏的是最下層的Na+;因此監督陽離子交換器失效是以漏鈉為標準的;其反應方程為(A代表金屬陽離子,R為樹脂基團):
An+ +nRH=RnA+n H+
HCO3- + H+ =H2O+CO2↑
強鹼性陰樹脂對水中各種陰離子的吸附順序為:SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。由此可知,HSiO3-的吸附能力最弱,所以當離子交換時樹脂層的各種離子吸附層逐漸下移,OH-.被其他陰離子置換下來,當保護層穿透時,首先泄漏的是最下層的HSiO3-;因此監督陰離子交換器失效是以漏硅為標準的;其反應方程為(B代表酸根陰離子,R為樹脂基團):
Bm- +mROH=RmB+mOH-
2 控制點和控制方法
由於母管制系統包含了單元制系統,而且它具有能充分使用樹脂、提高交換器的出水能力、降低酸鹼消耗等優點,我們在研究中主要討論以這種結構為基礎的離子交換除鹽水處理系統。
以成都生物製品研究所蛋白分離車間純水站為例,該系統為母管制水處理系統,系統的結構為:砂濾-活性炭過濾-粗濾-陽床- 一陰-二陰-混床-精濾-純水罐,系統產水能力為5 t/h,在系統的失效控制研究中,我們提出單元失效控制概念,也就是充分利用了母管制制水系統的優點對系統進行失效控制。
(1)RO對各有機溶質的去除率大於NF膜。(2)不同有機溶質的去除率不相同,有的甚至相差很大(例如,RO和NF膜對乙酸的吸光度去除率分別為95.34%、81.45%,而對苯胺的吸光度去除率則分別為61.50%、46.82%)。
3 出水水質
原水經一級復床除鹽後,電導率(25℃)低於10μS/cm,水中硅含量低於100μg/L。

Ⅵ 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。

Ⅶ 離子交換的基本原理

離子交換抄法是通過離襲子交換劑上的離子與水中離子交換以去除水中陰離子的方法。
離子交換法(ion exchange process)是液相中的離子和固相中離子間所進行的的一種可逆性化學反應,當液相中的某些離子較為離子交換固體所喜好時,便會被離子交換固體吸附,為維持水溶液的電中性,所以離子交換固體必須釋出等價離子回溶液中。

Ⅷ 離子交換法原理

採用鹼性陰離子抄交換樹脂,A-Cl + I- =A-I + Cl-。離子交換法一般應用於生化產品的制備、純水的制備等。原理:根據目的物與雜質在不同pH下所帶電荷的不同選擇相應的離子交換樹脂。你的實驗是提取碘,在溶液中,碘離子帶負電荷,那麼就要選擇陰離子交換樹脂,要麼強鹼性,要麼弱鹼性,如果原液ph>9,就必須用強鹼性樹脂,在9以下,強鹼弱鹼都可以。你可以都試試。碘酸屬於中強酸,優先選擇弱鹼性陽離子交換樹脂。

Ⅸ 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。

Ⅹ 鈉離子樹脂交換原理能除什麼離子

1、鈉離子交換軟化處理的原理是將原子通過鈉型陽離子交換樹脂,使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+與樹脂中的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+==R2 Mg+2Na+
即水通過鈉離子交換器後,水中的Ca2+、Mg2+被置換成Na+。水經過一級Na+交換後,殘余硬度一般小於1.5×10-2mmol/L,可供低壓鍋爐使用。
2、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(可因地制宜、就地取材,如亦可用海水或NaNO3廢液等),再生過程的反應如下:
R2Ca+2NaCl==2RNa+CaCl2
R2Mg+2NaCl==2RNa+MgCl2
經上述處理,樹脂即可恢復原來的交換性能。
3、鈉離子交換軟化處理的特點是:
(1)除去水中的硬度而鹼度不變,只不過是Ca2+、Mg2+與Na+進行等電荷摩爾量交換而己;
(2)在一般天然水中Mg2+的含量都比較少,主要起交換作用的是Ca2+與Na+,而鈣的摩爾質量M( Ca)是20,鈉的摩爾質量M(Na)是23,基本接近,因此,鈉離子交換軟化處理的水中含鹽量基本不變,水中溶解固形物也沒有多大變化;
(3)在再生過程中,有時由於正洗不徹底,或者是再生劑系統閥門的泄漏,使軟化處理後的水中氯根反而比原水有所增加,但通過精心操作是可以避免的。

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