離子交換穿透點

A. 什麼是穿透交換容量

一、正常操作
1、採集水樣用的容器應是玻璃、陶瓷器皿。容器采水樣時，應先用水樣沖洗3次後再採集水樣。
2、採集鍋爐給水的水樣時，應在水泵的出口處或水的流動部位取樣。
3、採集爐水水樣時，必須通過取樣器採集，並應調節冷卻水流量使水樣溫度控制在30～40℃范圍內，流速穩定並控制在500～700mL/min范圍內。
4、採集水樣的數量應能滿足化驗和復核的需要。
5、測定水樣中的溶解氧等不穩定的成分時，應按規定的方法在現場進行。
6、使用單一穩定的水源時，每月至少化驗一次水源水樣。兩種或兩種以上小源交替使用時，每次更換水源時都必須化驗水源水樣。化驗的項目應符合規定要求，不得任意減少。
7、交換器的出水一般每2h化驗一次硬度，8h化驗一次氯根、PH值、鹼度。除氧器的出水每8h測一次溶解氧，當除氧器的負荷波動較大時要相應增加化驗次數。
8、爐水每2h化驗一次鹼度和PH值。
9、根據爐水化驗結果監督指導司爐工排污。
二、特殊操作
1、鈉離子交換器的操作：
（1）操作步驟
操作鈉離子交換器時，第一個周期可按大反洗→再生→小反洗→放水→正洗→軟化六步程序操作。或按再生→小反洗→放水→正洗→軟化五步程序操作。
（2）交換器的操作
1）大反洗。大反洗的主要作用是疏鬆離子交換劑，為均勻地再生創造條件，大反洗的壓力為0.5Mpa，時間10～15min。
2）再生。再生的主要作用是恢復失效離子交換劑的交換能力。再生時，應嚴格按設備主要性能及規格尺寸表中的數據，即再生食鹽的耗量、體積、時間和濃度進行操作，其中，再生時間可以大於或等於上述時間而不得小於上述數據。如果再生時間比給定時間小得多，就會發生亂層，造成交換器出力不足或出力質量惡劣。
3）小反洗。小反洗的主要作用是促進再生和洗去離子交換層中的再生雜物。小反洗時，其流速與再生時的速度相同，壓力為0.2～ 0.3Mpa。當小反洗出水的波美比重達到零時，延長小反洗時間10～20min，即可轉入正洗程序的操作。如果反洗得好，將會大大地縮短正洗時間。
4）放水。放水是在對多台軟化設備調試經驗總結的基礎上新增加的下一步操作程序，其主要作用是將大反洗、再生、小反洗三步程序中托起的交換劑層由成床（即托起）狀態落回大反洗前的狀態，即落床。目的是為了製造離子交換劑上部的「水墊層」，從而避免、緩解正洗水直接穿透離子交換劑層，否則，因無水墊層正洗水會直接穿透交換劑層。洗不凈的那部分離子交換劑不僅不參加交換，還減少出力，以及影響出水質量。
5）正洗。正洗的主要作用是洗凈小反洗時留下的再生產物，為投入軟化運行創造良好的條件。正洗的壓力為0.5～1Mpa。正洗水自上而下通過離子交換劑層，從軟化器的底部流出排入地溝。
6）、軟化。軟化的主要作用是將水中的鈣、鎂離子全部或大部分與鈉離子進行交換反應，軟化運行的壓力大於0.5MPa。軟化程序運行的好壞標志有三個：出水量、 連續運行時間、出水質量（或殘留硬度）。只要前五步按規定進行操作，其軟化水質量就可達到理想的目的。
2、氯化物的測定（硝酸銀容量法）。
（1）概要：
在PH=7的中性溶液中，氯化物與硝酸銀作用生成白色的氯化銀沉澱，過量的硝酸銀與氯酸鉀作用生成紅色氯酸銀沉澱，終點呈橙色。
（2）試劑：
1）硝酸銀標准溶液1mL；
2）10%氯酸鉀指示劑；
3）1%酚酞（乙醇溶液）；
4）0.1NNaOH；
5）0.1NH2SO4。
（3）測定方法：
1）量取100mL水樣，注入錐形瓶中，加2～3滴酚酞指示劑，若顯紅色，即用硫酸標准溶液中和至無色；若不顯紅色，則用0.1NNaOH溶液滴至微紅色，再用硫酸標准溶液中和至無色。
2）加入10%的鉻酸鉀指示劑10滴，搖勻，用硝酸銀標准溶液滴定，至溶液顯示橙色，硝酸銀消耗體積為amL，同時取蒸餾水，按上述方法做空白試驗，記錄消耗硝酸銀的體積為bmL。
氯化物含量按下式進行計算：
C1= ×1000
式中：a — 滴定水樣時硝酸銀的消耗量，mL；
b — 滴入硝酸銀的體積，mL；
1.0 — 硝酸銀的濃度，T=1；
V — 水樣的體積，mL；
注意事項：
當水樣中氯含量大於100mL/L時，應減少水樣體積。軟化水、自來水一般取100mL；爐水取50mL，甚至更少一些；回水正常情況下取100mL，污染以後取mL，甚至更少一些。
3、鹼度的測定（容量法）。
（1）概要：
水中的鹼度是指水溶液中能接受氯離子物質的含量。
（2）試劑：
1）1%酚酞（乙醇溶液）；
2）0.1%甲基橙；
5）0.1NH2SO4標准溶液。
（3）測定方法：
准確量取100mL水樣，注入250mL錐形瓶中，加入2～3滴酚酞指示劑，此時若溶液顯紅色，用0.1N硫酸標准溶液滴定至無色，記錄硫酸消耗體積amL；再在上述溶液中加入2～3甲基橙指示劑，溶液顯黃色，繼續用硫酸標准溶液滴定，終點呈橙色，記錄第二次硫酸消耗體積bmL。
鹼度的計算公式：
（JD）酚=
（JD）甲=
（JD）全=
式中：（JD）酚—以酚酞作指示劑測定的鹼度，mmol/L；
（JD）甲—以甲基橙作指示劑測定的鹼度，mmol/L；
（JD）全—全鹼度， mmol/L；
a—以酚酞作指示劑時硫酸的消耗量，mL；
b—以甲基橙作指示劑時硫酸的消耗量，mL；
V—取水樣的體積，mL。
（4）注意事項：
1）水溶液中的鹼度在空氣中不穩定，應首先進行分析。
2）甲基橙鹼度終點不易看清，應做對照色。
3）水樣有顏色時，要進行脫色，加入適量H2O2在電爐上煮沸或少取水樣稀釋進行分析。
4、硬度的測定（絡合法）。
（1）概要：
PH在10±0.1緩沖溶液中，用鉻黑T作指示劑，以乙二胺四乙酸二鈉鹽（EDTA）標准溶液進行滴定，終點呈純藍色。根據EDTA消耗體積計算出水中硬度的含量。
（2）試劑：
1）0.005MEDTA；
2)氨-氯化銨緩沖溶液；
3）鉻黑T指示劑0.5%（乙醇溶液）。
（3）測定方法：
准確量取100mL水樣，注入250mL錐形瓶中，加入5～3mL氨緩沖液，加2～3滴鉻黑T指示劑，搖勻，溶液呈酒紅色，用0.005MEDTA標准溶液滴定，終點呈藍色，記下EDTA消耗體積為amL。硬度按下式進行計算：
YD=
式中：YD— 硬度，mmol/L；
M— EDTA的摩爾濃度；
V— 水樣體積，mL；
2— EDTA的一個摩爾數是兩個克當量數。
（4）注意事項：
1）測定一般生水、自來水硬度時，用鉻黑T作指示劑，用0.005MEDTA溶液滴定；測定軟水、給水硬度時，用鉻藍K作指示劑，用0.005MEDTA標准溶液滴定。用鉻藍K作指示劑不僅終點靈敏度高，同時也不會因為過滴而帶來誤差。
2）指示劑量不宜過多，因為指示劑本身是藍色，加入量過多會掩蔽終點，給分析帶來誤差。
3）若水樣呈酸性，應先用NaOH中和以後再進行測定；若水樣呈酸性，應事先用H2SO4中和後再進行滴定。
4）對於碳酸硬度較高的水樣，一般應少取水樣稀釋後進行測定。如果有條件，取樣以後應先加入EDTA標准溶液的80%，再加緩沖溶液、指示劑。用EDTA標准溶液進行滴定，計算時EDTA的體積應包括事先加入的試劑的體積。
5）滴定過程中如果發現滴不到終點，或者指示劑加入以後溶液呈灰紫色，可能是Fe3+離子干擾。遇到這種問題，可另外取樣，首先加入2～3滴三乙醇胺，搖勻，再加入緩沖溶液，指示劑用EDTA滴定。如果用三乙醇胺掩蔽不了，終點仍然不明顯，可能是Cu2+離子干擾，可另外取樣，加三乙醇胺和硫尿聯合掩蔽，再進行滴定。
6）測定硬度時，PH=10±0.1，如果大於10，溶液中部分金屬水解會產生沉澱，測定結果偏低；如果小於10，在滴定過程中的電離度受到影響，結果終點拖長，嚴重時滴定過程中溶液一直呈紅色，滴不到終點。

B. 如何解釋離子交換過程中的穿透曲線和吸附過程

圓錐曲線的解題技巧一、常規七大題型：（1）中點弦問題具有斜率的弦中點問題，常用設而不求法（點差法）：設曲線上兩點為(x1,y1)，(x2,y2)，代入方程，然後兩方程相減，再應用中點關系及斜率公式（當然在這里也要注意斜率不存在的請款討論），消去四個參數。xy0x2y2如：（1）2?2?1(a?b?0)與直線相交於A、B，設弦AB中點為M(x0,y0)，則有0?k?0。22ababxy0x2y2（2）2?2?1(a?0,b?0)與直線l相交於A、B，設弦AB中點為M(x0,y0)則有0?k?0aba2b2（3）y2=2px（p>0）與直線l相交於A、B設弦AB中點為M(x0,y0),則有2y0k=2p,即y0k=p.y2典型例題給定雙曲線x?過A（2，1）的直線與雙曲線交於兩點P1及P2，求線段P1P2?1。22的中點P的軌跡方程。（2）焦點三角形問題橢圓或雙曲線上一點P，與兩個焦點F1、F2構成的三角形問題，常用正、餘弦定理搭橋。x2y2典型例題設P(x,y)為橢圓2?2?1上任一點，F1(?c,0)，F2(c,0)為焦點，?PF1F2??，ab?PF2F1??。（1）求證離心率e?sin(???)；sin??sin?3（2）求|PF1|?PF2|的最值。3（3）直線與圓錐曲線位置關系問題直線與圓錐曲線的位置關系的基本方法是解方程組，進而轉化為一元二次方程後利用判別式、根與系1/27頁數的關系、求根公式等來處理，應特別注意數形結合的思想，通過圖形的直觀性幫助分析解決問題，如果直線過橢圓的焦點，結合三大麴線的定義去解。典型例題拋物線方程y2?p(x?1)(p?0)，直線x?y?t與x軸的交點在拋物線准線的右邊。（1）求證：直線與拋物線總有兩個不同交點（2）設直線與拋物線的交點為A、B，且OA⊥OB，求p關於t的函數f(t)的表達式。（4）圓錐曲線的相關最值（范圍）問題圓錐曲線中的有關最值（范圍）問題，常用代數法和幾何法解決。若命題的條件和結論具有明顯的幾何意義，一般可用圖形性質來解決。若命題的條件和結論體現明確的函數關系式，則可建立目標函數（通常利用二次函數，三角函數，均值不等式）求最值。（1），可以設法得到關於a的不等式，通過解不等式求出a的范圍，即：「求范圍，找不等式」。或者將a表示為另一個變數的函數，利用求函數的值域求出a的范圍；對於（2）首先要把△NAB的面積表示為一個變數的函數，然後再求它的最大值,即：「最值問題，函數思想」。最值問題的處理思路：1、建立目標函數。用坐標表示距離，用方程消參轉化為一元二次函數的最值問題，關鍵是由方程求x、y的范圍；2、數形結合，用化曲為直的轉化思想；3、利用判別式，對於二次函數求最值，往往由條件建立二次方程，用判別式求最值；4、藉助均值不等式求最值。典型例題已知拋物線y2=2px(p>0)，過M（a,0）且斜率為1的直線L與拋物線交於不同的兩點A、B，|AB|≤2p（1）求a的取值范圍；（2）若線段AB的垂直平分線交x軸於點N，求△NAB面積的最大值。（5）求曲線的方程問題1．曲線的形狀已知--------這類問題一般可用待定系數法解決。典型例題已知直線L過原點，拋物線C的頂點在原點，焦點在x軸正半軸上。若點A（-1，0）和點B（0，8）關於L的對稱點都在C上，求直線L和拋物線C的方程。2/27頁2．曲線的形狀未知-----求軌跡方程典型例題已知直角坐標平面上點Q（2，0）和圓C：x2+y2=1,動點M到圓C的切線長與|MQ|的比等於常數?（?>0）,求動點M的軌跡方程，並說明它是什麼曲線。（6）存在兩點關於直線對稱問題在曲線上兩點關於某直線對稱問題，可以按如下方式分三步解決：求兩點所在的直線，求這兩直線的交點，使這交點在圓錐曲線形內。（當然也可以利用韋達定理並結合判別式來解決）x2y2典型例題已知橢圓C的方程??1，試確定m的取值范圍，使得對於直線y?4x?m，橢圓C43上有不同兩點關於直線對稱（7）兩線段垂直問題圓錐曲線兩焦半徑互相垂直問題，常用k1·k2?y1·y2??1來處理或用向量的坐標運算來處理。x1·x22典型例題已知直線l的斜率為k，且過點P(?2,0)，拋物線C:y?4(x?1)，直線l與拋物線C有兩個不同的交點（如圖）。（1）求k的取值范圍；（2）直線l的傾斜角?為何值時，A、B與拋物線C的焦點連線互相垂直。四、解題的技巧方面：3/27頁在教學中，學生普遍覺得解析幾何問題的計算量較大。事實上，如果我們能夠充分利用幾何圖形、韋達定理、曲線系方程，以及運用「設而不求」的策略，往往能夠減少計算