離子交換樹脂制備純凈水原理
氫型陽樹脂柱+氫氧型陰樹脂柱出來的就是最初級的純水。要再提高純度就加陰陽樹脂混床。
❷ 離子交換樹脂凈水原理
離子交換樹脂算起來不算凈水,它們主要用於水的高級凈化,也就是去除特定內離子。離子交容換樹脂一般是高分子鹽類,強鹼弱酸鹽,或者強酸弱鹼鹽,比如常用去除硬度的001×7強酸性陽離子樹脂,就是末端是鈉離子,水經過時候鈉離子交換掉水裡的鈣離子,降低水的硬度。當離子飽和無法繼續降硬的時候,需要用飽和食鹽水進行樹脂再生,也就是用鈉離子換掉樹脂上的鈣離子。其他樹脂工作方法類似,當然也有一次性樹脂。
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但是他的產生原理找到了!
什麼是離子水
簡單的說: 失去電子或得到電子原子和分子稱離子。水在電離時會產生水合離子,我們稱這種水為離子水。離子水可分為正離子水和負離子水,負離子水亦稱飲用離子水,正離子水亦稱美容(消炎)離子水。 無論是正離子水還是負離子水,其本質還是水,除了電子得失外不添加任何物質。離子水在使用過程中會因與空氣或其他物質接觸逐漸(還原)成為普通水。離子水是通過電離產生的,其過程為普通自來水經過凈化進入高效電離槽,使水產生電離,並通過高科技手段將正負離子水分離。其源於自然,高於自然?離子水和普通水相比其滲透壓(強弱)、分子團(大小),溶解度(大小)電導率(高低)、PH值(大小)、表面張力、密度、熱導率、含氧量等都不盡相同。因此離子水的活性比普通水(含礦泉水、純凈水)強的多 。 離子水的獨特的醫療保健,美容消炎、殺菌作用是普通水所沒有的。離子水在工農業上的應用目前還在不斷的開拓中。
離子水特點
1. 不含有害於身體的物質;
2. 必須含有適量的有益於人體健康,易於人體吸收,並呈離子態的礦物質;
3. PH值為弱鹼性(8-9),特殊情況可達10以上;
4. 必須含有氧氣 ≥5 mg/L;
5. 水分子集團小,溶解力及滲透力強;
6. 可清除體內酸性代謝產物及毒物質。
主要作用:
1.正常飲水: 直接冷飲或熱飲,口感極好。只需加熱至60 ℃即可泡茶沖咖啡及飲料,香純味美, 獨具特色,常飲永保健康。
2.飲水保健: 離子水不僅很乾凈,而且含有新鮮氧與礦物質,富含大量純凈離子鈣,人體吸收率 達95%以上。更重要的是其分子團小,溶解度大,滲透力強,能量大,與體內水分子結構很相似,很容易參與細胞的物質交換,促進新陳代謝,提高機體免疫力,降低血粘度,對由酸性體質所引發的數十種 慢性病,如: 心腦血管疾病、高血壓、高血脂、糖尿病、肥胖病、中風、骨質疏鬆與增生、胃潰瘍、腎臟病、慢性關節風濕、兒童近視、兒童「蟲牙」、濕疹、皮膚潰爛、斑疹、便秘、失眠、腰酸、慢性痢疾、痔瘡、香港腳、更年期綜合症、牙周病、疲勞風濕症、自律性神經失調、動脈硬化、過敏性皮炎、肝炎等均有較好輔助療效。(各病的離子水保健與輔助治療方法詳見附錄)
3.醒酒作用: 酒前飲防醉 酒中飲不醉 酒後飲解醉 效果迅速神奇,保您肝臟不受損害,脾胃不傷和氣。
4.解毒作用: 吸煙有害健康,但吸煙是需要。飲離子水能迅速解除煙毒,又滿足您的需要。 效果明顯。 請君一試!
5.烹調用水: 煮飯味更香 做湯味更鮮 燉品味更濃 除腥味更清
6.其 他: 澆花生長旺盛、花鮮葉綠。養魚水質清澈,魚病減少
主要作用:
1.美容用水: 可消除皮膚搔癢與老年眼屎,可防治腳癬、腳臭、褥瘡、青春痘等(消炎殺菌),效果明顯。用於洗澡洗臉可減少皺紋,增加彈性,光澤亮麗?
2.殺菌消毒: 清洗餐具與毛巾、洗滌衣物可殺菌消毒,可清除蔬菜水果上殘余農葯毒素,清洗寵物羽毛殺菌消毒美麗亮澤,對燙傷、割傷有止血殺菌作用。
人為什麼需要離子水 由於水在人體中的重要作用,加之離子水的獨特的醫療保健功能,使得離子水保健成為一切保健的根本。因一切保健都需通過血液而修復細胞,使細胞獲得營養物質而再生,離子水它能使血液清潔,清潔的血液為各種保健奠定了重要基礎。由前可知,血液酸性化(俗稱酸毒)是人體得病的最重要內因根據,在不同外因致病因素作用下將引發各種疾病。人體若要健康無病,必須設法保證自身的血液無病,即保證血液的PH值等於或接近最佳健康值(PH=7.4 0.05)。 這是保證人體健康的根本所在!在使用離子水保健的同時輔以其他自然保健形式,將會起到事倍功半的效果。
離子水保健原理
離子水具有治療保健作用的原理在於: 飲用離子水不僅很乾凈,而且含有新鮮氧與礦物質,富含離子鈣,更重要的是其分子團小,溶解度大,滲透力強,能量大,與體內水分子結構很相似,很容易參與細胞的物質交換,促進新陳代謝,提高機體免疫力,因此有些疾病就逐漸消除了。另外飲用離子水呈弱鹼性,可中和由於過度疲勞產生的酸性代謝物,使精力得到恢復。PH值較高(8-10)的飲用離子水對由酸性體質所引發的數十種慢性病有較好的輔助療效。由於過多攝入酸性食品或其他原因引起血液酸性化,均會導致體內鈣不足,而鈣不足正是各種不良症狀的原因。正如前述慢(萬)病由酸(酸性體質)起的道理一樣。 飲用鹼性離子水一方面可補充少量鈣足更重要的是減少體內鈣流失。其道理為鹼性離子水中和了大部分酸毒,起到重要的保健治療作用。在此基礎上如能加強補充離子鈣,吸取純凈氧,效果更佳。酸性離子水因其氧化還原電位很高,具有收斂、漂白、抑菌、殺菌、細菌等微生物不能在此條件下生存,因此可用於一切需要滅菌之處,如醫院病房,手術室、餐具衣物消毒滅菌。也同樣是人體皮膚外用的最佳保健美容用水。可防治多種皮膚炎症。常用飲用水比較
1. 開水: 煮沸後能殺菌滅毒,但存在嚴重的弊端。一是水中的氧氣大大減少了,喝無氧的水對人體本身就是一種損失。另外水中本來含有的對人體有益的礦物質及其他微量元素,由於高溫沉積形成水垢。 實際人體在飲水時,從水中得到對人體有益的礦物質和微量元素是最捷徑的方法。對人體更為有害、更為嚴重、影響較大的是,隨著溫度升高,氯氣在水中生成了數倍的三氯甲烷。長期飲用沸水對身體不利(有毒素累計)。這就是: 涼開水澆花花不開、養魚魚不活的道理,人不過「一條大魚」而已。
2 礦泉水: 由於采水地點與產品化過程會出現優劣差距,加之地下水污染,礦泉水的質量受到限制。又知礦泉水目前國際上尚無統一規定,每種都有不同的保健效果,不可隨意使用。假礦泉水識別困難。
3.過濾水: 也稱凈水,採用活性碳、載銀活性碳將自來水過濾吸附和滅菌,去掉部分污物,但對三氯甲烷等有機化合毒物無效。有的凈水器採用中空釺維與活性碳結合將自來水過濾吸附和滅菌,對三氯甲烷等有機化合毒物也可除掉大部分。
3 太空水: 也稱太空純水。採用反滲透法製成,成本較高,除去雜質病菌外,也將對人體有益的礦物質和其他營養成分去掉。只是一種純水而已。只在特殊場合使用,人經常使用純水並無好處。
世界公認的高質量飲用水標准
1. 不含有害於身體的物質;
2. 必須含有適量的有益於人體健康,易於人體吸收,並呈離子態的礦物質;
3. PH值為弱鹼性(8-9),特殊情況可達10以上;
4. 必須含有氧氣 ≥5 mg/L;
5. 水分子集團小,溶解力及滲透力強;
6. 可清除體內酸性代謝產物及毒物質。
水與人體的關系
水是生命的源泉。地球表面大約有70%被水覆蓋,沒有水地球上就不會有生物。人體近70%為水分,血液中水分約佔80%以上。人體中的水一半存在於細胞中,但並非永久停留,而是不斷交換,剩下的水存在於血液、淋巴液、組織間液、細胞外液中。水是細胞生存的基礎,水質決定細胞生存質量,水的活力決定細胞生存活力,亦即決定人體生命活力。哺乳期的嬰兒體內有90%-80%的水分,成年人體內則有70%-60%的水分,而老年人體內則有60%-50%的水分。這意
味著人體的水分是隨著年齡增加而減少。這就是醫學上所說的:「乾燥是老化的主要原因」。
1.人體內水分不斷減少的主要原因為:
a. 隨著年齡的增加,人體的肌肉組織逐漸減少。而脂肪組織的比例擴大,由於水分無法直接進入脂肪組織中,因此脂肪增加時,體內的水分相對減少。
b. 隨著年齡的增加,人體細胞內的水分會逐漸減少,成年人體內細胞有42%的水分,而老年人體內則有33%的水分。因此皮下組織漸漸萎縮產生皺紋。
c. 體內產生的水分減少,年紀越大,身體新陳代謝的作用會逐漸衰退,導致體內產生的水分也會減少。
d. 水分的體外排泄增加,進入體內的水分經吸收後要排出體外,須經兩種途徑,一是皮膚排汗,二是排便及排尿。排尿由腎臟進行,由於老年人腎功能降低,水分重新吸收的比例也相應降低,尿多且稀薄。
由此可知,體內的水分不足將加速老化,從表面上看是皮膚的萎縮乾燥多皺,其實主要的危害是水分的不足造成了人體體夜的失衡,血液作為主要的體液在生理上要求其PH值維持在7.35-7.45之間,才能保證細胞代謝的正常進行和整個機體生存。體內水分缺乏會造成血液的PH值降低和血液濃度升高,隨之帶來許多並發症,諸如代謝失常、器官功能失調、血管硬化等。體內水分減少會造成細胞內的體液輸送能力下降,使細胞不能正常新陳代謝,為各種疾病的發生造成溫床。由其是長期體內缺水,潛在的危害是比較大的,不可輕心。
2.水的功效
人體構成除了水之外,還包括蛋白質、脂肪、碳水化合物與礦物質。然而蛋白質的形成、脂肪的平衡、碳水化合物的合成、礦物質的吸收都是與水的參與分不開的。水扮演著溶媚的角色,使體液濃度維持正常,血液循環、運送養分、食物的消化與吸收、排泄廢物、調節體溫、嫩化皮膚等。
3.人一天需要多少水
人體一天所需要的水量是因環境而有所捕不同。正常時大約需要 2.5升水。(飲水1.0升,吃食物佔1.0升,體內因新陳代謝生成0.5升)若每天不能及時補充水就會發生種種問題,如:血泊粘稠度提高,血液循環不暢通。若失去體重的 6%的水分會出現口渴、尿少、焦燥,若失去體重 10-20%時將出現幻覺、昏厥,生理機能就會停止進而死亡。進水不進食人可生存20-30天,不進水則三至七天就會死亡。
水是生命的源泉。地球表面大約有70%被水覆蓋,沒有水地球上就不會有生物。人體近70%為水分,血液中水分約佔80%以上。人體中的水一半存在於細胞中,但並非永久停留,而是不斷交換,剩下的水存在於血液、淋巴液、組織間液、細胞外液中。水是細胞生存的基礎,水質決定細胞生存質量,水的活力決定細胞生存活力,亦即決定人體生命活力。哺乳期的嬰兒體內有90%-80%的水分,成年人體內則有70%-60%的水分,而老年人體內則有60%-50%的水分。這意味著人體的水分是隨著年齡增加而減少。這就是醫學上所說的:「乾燥是老化的主要原因」。
❹ 簡述採用離子交換法制備純化水的過程
離子交換法制備純化水的過程分下列幾種:
1、純化水的製取的最早方法就是離子交換,版他起源於60年代左右權,一般採取陽離子交換樹脂+陰離子交換樹脂+混合離子交換樹脂(陰樹脂和陽樹脂2:1),這種方法需要浪費大量的酸和鹼再生樹脂現在被淘汰了。
2、電滲析(ED)+陽離子交換樹脂+陰離子交換樹脂+混合離子交換樹脂(陰樹脂和陽樹脂2:1),這是80年代製造純化水的方法,原理就是通過電滲析預脫鹽來減少樹脂轉型再生的酸鹼使用量。
3、反滲透(RO)+混合離子交換樹脂(陰樹脂和陽樹脂2:1),這是90年代流行的製造純化水的方法,反滲透與電滲析相比脫鹽率更高,操作更簡便。
總結:離子交換法來制備純化水應該是老工藝了,他的優點就是出水水質好,投資較少。缺點就是由污染,運行費用高。由於樹脂本身就是有機物化學合成,他的破碎率較難控制或者一般廠家難以設計高標準的工藝,在新版GMP對TOC要求越來越嚴格的情況下,慢慢被雙級反滲透工藝所淘汰。
❺ 離子交換法制備純水
1.半透膜的選擇透過性
2.防止氣泡依附在交換樹脂上影響離子的交換
3.清理交換樹脂上有可能堵塞離子通過的雜質,洗至中性保證飲用的安全
❻ 離子交換樹脂的工作原理
離子交換樹脂原理即是離子交換樹把溶液中的鹽分脫離出來的過程:
離子交換樹脂作用環境中的水溶液中,含有的金屬陽離子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基團,在水中易生成H+離子)上的H+進行離子交換,使得溶液中的陽離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的H+交換到水中,(即為陽離子交換樹脂原理)。
水溶液中的陰離子(Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亞胺基(—NH2)等鹼性基團,在水中易生成OH-離子)上的OH-進行交換,水中陰離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的OH-交換到水中,(即為陰離子交換樹脂原理)。而H+與OH-相結合生成水,從而達到脫鹽的目的。
(6)離子交換樹脂制備純凈水原理擴展閱讀:
離子交換樹脂使用方法:
1、預選。離子交換樹脂的粒度一般控制在20-35目,有些可達到50目,因此在使用前要先乾燥,粉碎,過篩,通常乾燥時在烘箱中進行,亦可在裝有五氧化二磷、氧化鈣或者濃硫酸的乾燥器中進行,粉碎時不要分得過細,否則影響實驗收率。
2、預處理。強鹼性離子交換樹脂應先用20倍樹脂體積的4%氫氧化鈉水溶液處理,然後用10倍體積的水洗,再用10倍量4%鹽酸處理,最後用蒸餾水洗至中性,然後將氯型轉化成OH型,再轉化成氯型,最後用10倍4%氫氧化鈉水溶液處理。弱鹼性離子交換樹脂處理時只需用10倍量蒸餾水洗即可,不必洗至中性。
3、裝柱。將處理好的樹脂至於燒杯中,加水充分攪拌除掉氣泡,靜置幾分鍾待樹脂大部分沉降後,傾去上層泥狀顆粒;反復操作直至上層液澄清後,即可裝柱。注意要在柱子底部放1cm後的玻璃絲,用玻璃棒將其壓平,將樹脂倒入柱子中,還要注意防止氣泡產生。
4、樹脂交換。將樣品配製成一定濃度的水溶液,以適當流速通過柱子,亦可將樣品溶液反復通過柱子,直到成分交換完全。用顯色法檢驗成分是否交換徹底。
5、樹脂洗脫。注意親和力弱的成分先被洗下來,常用的離子交換樹脂洗脫劑有強酸、強鹼、鹽類、不同pH緩沖溶液、有機溶液等,可選擇梯度洗脫或者單一濃度洗脫。
6、樹脂再生。
❼ 水廠制備純凈水的工藝流程中,離子交換器的反應原理,和臭氧消毒的反應原理是什麼
對預處理水進行深度軟化是離子交換的核心原理,臭氧消毒是使用氧化原理消除有害細菌,對水進行增氧使水的口感更好
❽ 用離子交換樹脂軟化水的原理是什麼
軟化水概述
目前國內常用的軟化水設備主要有手動軟化器、國產組合回式自動軟水答設備、國產多閥式全自動軟化器、進口多路閥式全自動軟化水器幾種,其中進口多路閥式自動軟化器是目前市場上的主要產品,這種軟化水設備小型的以國產為主,大型的以進口多路閥及控制器為核心,配用國產的樹脂罐、鹽箱、管道等材料構成全自動軟化水設備。中科治水設備引進美國先進的控制技術及控制部件研發生產的高效節能型全自動鈉離子交換設備。該設備可使軟化、反洗、吸鹽、慢洗、快洗、鹽箱注水等全自過程實現自動化。
離子交換器的工作原理
自動軟化器強酸性陽離子樹脂將原水中的鈣、鎂離子置換出去,經該設備流出的水而為硬度極低的軟化水。當樹脂吸附到一定量的鈣、鎂離子後必須進行再生。用飽和的鹽水浸泡樹脂把樹脂里的鈣、鎂離子等硬度置換出來。恢復樹脂的軟化交換能力,並將廢水排出。整個再生過程包括:反洗-松動樹脂層,吸鹽慢洗-發生交換反應,沖洗(正洗)-將化學反應交換下來的鈣、鎂離子沖洗,注水-為了下次再生。
❾ 如何用離子交換樹脂制備去離子水
去離子水是通過離子交換樹脂除去水中的離子態雜質而得到的近於純凈的水,其生產裝置設計的合理與否直接關繫到去離子水質量的好壞及運營的經濟性。
離子交換樹脂的使用方法:
一、離子交換樹脂的預處理:
離子交換樹脂在使用之前,為了防止樹脂內含有雜質,對水質造成污染,需要對樹脂進行預處理,以下是預處理的步驟:
1.首先使用熱水對樹脂進行清洗,陽樹脂可以使用70-80℃的熱水清洗,陰樹脂的耐熱性較差,一般使用50-60℃的熱水,每隔15分鍾左右需要更換熱水,4-5次之後可以每隔30分鍾左右更換熱水,總共需要7-8次左右,直至出水清澈為止。
2.使用濃度為5%的氯化氫浸泡樹脂,大概浸泡4-8小時左右,然後將水排放,對樹脂進行清洗,直至出水為中性為止。
3.再使用濃度為2-4%的氫氧化鈉浸泡樹脂,浸泡時間與上一步相同,然後將水排放,對樹脂進行清洗,直至出水為中性為止。如此重復2~3次,每次用量為樹脂體積的2倍。
4.陽樹脂最後一次浸泡需要使用濃度為5%的氯化氫,用量加倍效果更好。放盡酸液,用清水淋洗至中性即可。
5.陰樹脂最後一次浸泡需要使用4~5%的NaOH溶液,用量加倍效果更好。放盡鹼液,用清水淋洗至中性即可。
二、離子交換樹脂的填裝:
1.先將干凈的水放入樹脂罐當中,高度在樹脂罐的三分之一左右,可以有效地防止樹脂與樹脂罐發生碰撞,造成樹脂的損壞。
2.將樹脂從樹脂罐頂部放入,然後對樹脂進行反洗,時間大概在30分鍾左右。
3.排水至液面高於樹脂層5cm,進氣混合樹脂15~20分鍾。
4.啟動設備,檢測正洗效果和出水電導率,如果數據正常,且產水能夠達標,即可正常使用。
三、離子交換樹脂的再生:
樹脂在使用一段時間之後,樹脂的吸附能力達到了飽和的狀態,就需要對樹脂進行再生處理,將樹脂吸附的離子置換出來,恢復樹脂的吸附能力,樹脂的再生需要根據樹脂的種類、特性來選擇不同的再生劑,以下是樹脂再生的步驟:
1.將樹脂床內的水排放干凈,然後關閉所有閥門,只打開進酸/鹼閥以及上排閥。
2.放入酸/鹼液,液面最好超過樹脂20厘米以上,再打開下排閥,對樹脂進行清洗,清洗的時間不能低於40分鍾。
3.然後再使用干凈的水清洗樹脂,清洗至出水接近中性為止,詳細的再生方法可以點擊「再生方法」進行了解。
❿ 離子交換樹脂純水原理
H型陽樹脂先除去水中的陽離子,這樣的水呈現微酸性,再經過OH型的陰樹脂,將陰離子除去後,就得到了一級除鹽水,再經過混床後就是二級除鹽水了。