離子交換摸的選擇
⑴ 離子交換膜的特點是什麼
1)離子交換膜是一種含離子基團的、對溶液里的離子具有選擇透過能力的高分子膜回。2)離子交換膜答按功能及結構的不同,可分為陽離子交換膜、陰離子交換膜、兩性交換膜、鑲嵌離子交換膜、聚電解質復合物膜五種類型。3)離子交換膜的膜電阻和選擇透過性是膜的電化學性能的重要指標。陽離子在陽膜中透過性次序為: Li+>Na+>NH4+>K+>Rb+>Cs+>Ag+> Tl+>Mg2+>Zn2+>Co2+>Cd2+> Ni2+>Ca2+>Sr2+>Pb2+>Ba2+ 陰離子在陰膜中透過性次序為: F->CH3COO->HCOO->Cl->SCN->Br-> CrO4->NO3->I->(COO)2-(草酸根)>SO42-4)離子交換膜可裝配成電滲析器而用於苦鹹水的淡化和鹽溶液的濃縮。
⑵ 什麼情況下離子交換膜具有選擇透過性 是單向選擇透過還是雙向選擇透過
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。
在溶液中離子版交換具有選擇透過性。一般情權況下,離子交換膜大多是用於電滲析、電除鹽。舉個例子,在正、負兩電極之間交替地平行放置陽離子交換膜和陰離子交換膜。陽膜常含有帶負電荷的酸性活性基團,能選擇性地使溶液中的陽離子透過,而溶液中的陰離子則因受陽膜上所帶負電荷基團的同性相斥作用不能透過陽膜。陰膜通常含有帶正電荷的鹼性活性基團,能選擇性地使陰離子透過,而溶液中的陽離子則因陰膜上所帶正電荷基團的同性相斥作用不能透過陰膜。
因而其是選擇性是單向的。
⑶ 什麼叫離子交換樹脂的選擇性與什麼因素有關
什麼是離子交換樹脂的選擇性?
離子交換樹脂的選擇性是指離子交換樹脂能吸專附的金屬屬離子,污水中有很多金屬離子而離子交樹脂不可能可以把所有的金屬離子都吸咐干凈的,有一些金屬離子樹脂對它的吸附能力是比較弱的而有一些則比較強,也就是說離子交換樹脂只能針對性的吸附某一些金屬離子,這就是離子交換樹脂的選擇性。
離子交換樹脂的選擇性怎樣?
離子交換反應和其他化學反應一樣,完全服從質量作用定律。離子交換親和力,也就是離子交換樹脂對水中金屬離子的吸附能力。離子交換樹脂對離子的吸附能力與離子半徑大小和離子所帶的電荷數有關。離子交換樹脂的吸附能力與金屬離子的電荷數、價態和金屬離子的半徑成正比。
離子交換樹脂的選擇性:
經過實驗證明,低濃度、常溫下,離子交換樹脂對不同離子的吸附能力順序有下列規律。
陽離子交換樹脂對金屬離子的吸附順序是:
Fe3+>Al3+>Pb2+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+。
強鹼性陰離子樹脂對陰離子的吸附順序是:
SO42->NO3->CI->HCO3->OH-。
弱鹼性陰離子樹脂對陰離子的吸附順序是:
OH->檸檬酸根3->SO42->酒石酸根2->草酸根2->PO43->NO2->Cl->醋酸根-
>HCO3-。
⑷ 離子交換膜為什麼有選擇透過性
按膜中的含活性基團的各類可分為陽離子交換膜、陰離子交換膜和特種膜三大類。
1、陽離子交換膜(簡稱陽膜) 膜體中含有酸性活性基團,它能選擇性透過陽離子而不讓陰離子透過。這些活性基團主要有:磺酸基、磷酸基、亞磷酸基、羧酸基、酚基等。其中的氫離子能與溶液中的金屬離子或其他陽離子進行交換。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物經磺化處理得到強酸性陽離子交換膜,其結構式可簡單表示為R-SO3H,式中R代表樹脂母體,其交換原理為
2R-SO3H+Ca2==(R-SO3)2Ca+2H+ 這也是硬水軟化的原理。
2、陰離子交換膜(簡稱陰膜) 膜體中含有鹼性活性基團,它能選擇性透過陰離子而不讓陽離子透過。這結活性基團主要有:季銨基、伯胺基、促胺基、叔胺基等。它們在水中能生成OH-離子,可與各種陰離子起交換作用,其交換原理為
R-N(CH3)3OH+Cl- ====R-N(CH3)3Cl+OH-
3、特種膜 它包括由陽、陰離子活性基團在一張膜內均勻分布的兩性離子交換膜,帶正電荷的膜與帶負電荷的膜兩張貼在一起的復合離子交換膜(亦稱雙極性膜),還有部分正電荷與部分負電荷並列存在於膜的厚度方向的鑲嵌離子交換膜,以及在陽膜或陰膜表面上塗一層陰離子或陽離子交換樹脂的表面塗層膜等
⑸ 由實驗總結得出的離子交換選擇性有哪些主要規律
由實驗總結得出復的離子交換選擇性有制哪些主要規律
陽離子交換樹脂在稀溶液中的的選擇性順序如下:Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+≈NH4+>Na+>H+
這可歸納為①離子所帶電荷越大,越易被吸著;②當離子所帶電荷量相同時,離子水合半徑較小的易被吸著。
弱酸性陽樹脂對H+的選擇性向前移動,羧酸型樹脂對H+的選擇性居於Fe3+之前。
⑹ 影響離子交換選擇性的因素有
rightleder1.懸浮物和油脂 水中的懸浮物會堵塞樹脂孔隙,油脂會包住樹脂顆粒,它們都會使交換能力下降.
2.有機物
廢水中某些高分子有機物與樹脂活性基團的固定離子結合力很強,一旦結合就很難再生,結果降低樹脂的再生率和交換能力,例如高分子有機酸與強鹼性季胺基團的結合力就很大,難於洗脫.
3.高價金屬離子
廢水中Fc3+、AL3+、Cr3+等高價金屬離廣可能導致樹脂中毒.當樹脂受鐵離子中毒時,會使樹脂的顏色變深.高價金屬離子易為樹脂吸附,再生時難於把它洗脫下來,結果會降低樹脂的交換能力.為了恢復樹脂的交換能力可用高濃度酸液長時間浸泡.
4.pH值
離子交換樹脂是由網狀結構的高分子固體與附在母體上許多活性基團構成的不溶性高分子電解質.強酸和強鹼樹脂的活性基團的電離能力很強,交換能力基本上與pH值無關,但弱酸性樹脂在低pH值時不電離或部分電離,因此在鹼性條件下,才能得到較大地交換能力.弱鹼性樹脂在強酸性條件下才能有較大地交換能力.
5.水溫
水溫高雖可加速離子地交換擴散,但各種離子交換樹脂都有一定的允許使用溫度范圍.水溫超過允許溫度時,合使樹脂交換基團被分解破壞,從而降低樹脂的交換能力,所以溫度太高時,應進行降溫處理.
6.氧化劑
廢水中如果含有氧化劑(如Cl2,O2,H2Cr2O7)時,會使樹脂氧化分解.強鹼陰樹脂容易被氧化劑氧化,使交換基團變成非鹼性物質,可能完全喪失交換能力.氧化作用也會影響交換樹脂的母體,使樹脂加速老化,結果使交換能力下降.為了減輕氧化劑對樹脂的影響,可選用交聯度大的樹脂或加入適當的還原劑.
⑺ 求助陽離子交換膜的購買經驗,如何選擇
離子來交換膜具有選擇透過性源。
它只讓Na + 帶著少量水分子透過,其它離子難以透過。
電解時從電解槽的下部往陽極室注入經過嚴格精製的 NaCl溶液,往陰極室注入水。
在陽極室中Cl - 放電,生成 C1 2 ,從電解槽頂部放出,同時 Na + 帶著少量水分子透過陽離子交換膜流向陰極室。
在陰極室中 H + 放電,生成 H 2 ,也從電解槽頂部放出。
但是剩餘的 OH - 由於受陽離子交換膜的阻隔,不能移向陽極室,這樣就在陰極室里逐漸富集,形成了 NaOH溶液。
隨著電解的進行,不斷往陽極室里注入精製食鹽水,以補充NaCl的消耗;
不斷往陰極室里注入水,以補充水的消耗和調節產品NaOH的濃度。
所得的鹼液從陰極室上部導出。
因為陽離子交換膜能阻止Cl - 通過,所以陰極室生成的 NaOH溶液中含NaCl雜質很少。
用這種方法製得的產品比用隔膜法電解生產的產品濃度大,純度高,而且能耗也低,所以它是目前最先進的生產氯鹼的工藝。
⑻ 離子交換劑的選材
離子交換劑分為無機質和有機質兩類。無機質主要是沸石,有機質有磺化煤和離子交換樹脂。沸石有天然沸石和合成沸石。天然沸石是最早應用的無機離子交換劑,是含有水的鈉、鈣以及鋇、鍶、鉀等硅鋁酸的鹽類。色淺,具玻璃光澤,是陽離子交換劑。除天然產品外,也有人工製成的合成沸石。它的交換容量低,在酸中不穩定,不能作氫離子交換,曾用於水的軟化。由於無機離子交換劑耐高溫和輻照,研製出鋯氧、鉻氧和鈦氧等的磷酸鹽或鎢酸鹽構成的陽離子交換劑,它們的交換容量高,應用於核工業中。
磺化煤 是煙煤用濃硫酸磺化的產物,是陽離子交換劑,含有磺酸基、羧基和酚羥基,用於水的脫鹼軟化。磺化煤價廉,但性能隨煤種而異,交換容量較低,性脆易碎,不耐磨耗。
離子交換樹脂 大都是苯乙烯與二乙烯苯的共聚物(見聚合物),也有的是丙烯酸系的共聚物或苯酚甲醛的縮聚物。離子交換樹脂按它的交換基團分成陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩大類:陽離子交換樹脂又分為強酸性與弱酸性,前者具有的磺酸基交換基團,適用於所有的酸性溶液,後者則是羧基、膦酸基或酚羥基,僅能用於中性至鹼性溶液,但交換容量大,容易再生。陰離子交換樹脂又分為強鹼性與弱鹼性,前者帶有季胺基,適用於所有鹼度的溶液,還能交換吸附弱酸;後者帶有叔胺基或仲胺基,僅能用於中性至酸性溶液,但交換容量大,容易再生。離子交換樹脂按物理結構又分為凝膠型和大孔型,前者是外觀透明的均相凝膠結構,離子通過基體的大分子鏈間孔隙,才能擴散到交換基團附近,只適用於交換一般無機離子。此外,還有大孔離子交換樹脂,在它的顆粒內有毛細孔道,具有非均相凝膠結構,適用於交換分子量較大的有機離子。近年為適應生物化學工程的需要,在葡聚糖或纖維素上引入交換基團,用於提取多肽、核酸等物質。
⑼ 反滲透膜與離子交換膜的選擇透過性有何根本上的區別
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,帶有回固定基團和可答解離的離子
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,
⑽ 離子交換樹脂的吸附選擇
離子交換樹脂的吸附交換原理:
樹脂本身的離子一般是回低價離子,所以樹脂在與水接觸時,根據樹答脂的吸附選擇性,會將水中的高價離子吸附,將低價離子釋放,而這些被釋放的低價離子會與水中的其他離子結合,成為無害的物質,而在實際使用的過程中,經常都是將樹脂轉化為其他的離子形式進行使用,比如一般陽離子交換樹脂會轉化為鈉型樹脂再進行使用,從而達到軟化水的目的。
離子交換樹脂的吸附順序:
1、離子交換樹脂對陽離子的吸附順序:
Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+
2、強鹼性陰離子交換樹脂對陰離子的吸附順序:
SO42- > NO3- > Cl- > HCO3- > OH-
3、弱鹼性陰離子交換樹脂對陰離子的吸附順序:
OH- > 檸檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- >草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- >醋酸根- > HCO3-