钠离子交换的原理
⑴ 钠离子通过阳离子交换膜的原理是什么离子交换膜不是将其他阳离子转变为氢离子交换出来的吗,那么高中书
离子交换膜是对离子具有选择透过性的高分子材料制成的薄膜,
阳离子膜通常是磺酸型的,带有回固定答基团和可解离的离子 如钠型磺酸型:固定基团是磺酸根 解离离子是钠离子
阳离子交换膜可以看作是一种高分子电解质,他的高分子母体是不溶解的,而连接在母体上的磺酸集团带有负电荷和可解离离子相互吸引着,他们具有亲水性由于阳膜带负电荷,虽然原来的解离正离子受水分子作用解离到水中,但在膜外我们通电通过电场作用,带有正电荷的阳离子就可以通过阳膜,而阴离子因为同性排斥而不能通过,所以具有选择透过性。
⑵ 离子交换柱的工作原理是什么
离子交换柱的原理
采用离子交换方法,可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除,以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达:
1、阳离子交换树脂:R—H+Na+→R-Na+H+
2、阴离子交换树脂:R—OH+CL-→R-CL+OH+
阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:
RH+ROH+NaCL—RNa+RCL+H2O
由此可看出,水中的Nacl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物只有H2O,故达到了去除水中盐的作用。
3、混合离子交换柱(混床):混床是装阳、阴树脂按一定比例(一般为1:2,以便阳、阴树脂同时达到交换终点而同时再生)装入混合柱而成,实际上它组合成了水中的H+和OH-立即生成电离度很小的水分子(H2O),几乎不存在阳床或阴床交换时产生的逆交换现象,故可以使交换反应进行得十分彻底,因而混合床的出水水质优于阳、阴床串联组成的复床所能达到的水质,能制取纯度相当高的成品水。
⑶ 离子交换的原理是什么,简述其在食品工业中的利用
离子交换,可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除,以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类专,水质除盐的基本反属应可以用下列方程式表达:
1、阳离子交换树脂:R—H+Na+ R—Na+H+
2、阴离子交换树脂:R—OH+Cl- R—Cl+OH-
阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:
RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O
可看出,水中的NaCl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物只有H2O,故达到了去除水中盐的作用.
食品工业的运用主要包含制糖脱色,掩苦剂,水体除氨氮,硝酸盐,饮用水除铁,玉米糖浆催化,酶,多肽,和蛋白质分离,有机酸纯化,饮料除砷等等。
⑷ 无顶压逆流再生钠离子交换器的工作原理
在钠离子交换器内装有一定高度的钠离子交换树脂作为交换剂 。生水自上而下地通专过交换剂属层,交换剂上的钠离子置换了生水中的钙、镁离子、使水得到了软化。
Ca2++2NaR → CaR+2Na+
Mg2++2NaR → MgR+2Na+
交换剂上的钠离子逐渐被钙、镁离子所取代,当使用一段时间以后,就会泄漏出钙、镁离子,在出水的硬度达到所规定的数值时,即停止运行,进行再生。再生时将5~8% 的盐水由下向上地通过交换剂层。盐液中的钠离子又置换出交换剂上的钙、镁离子,使交换剂得到再生,恢复其交换能力。反应如下:
CaR+2Na+→ Ca2++2NaR
MgR+2Na+→ Mg2++2NaR
⑸ 简述钠离子交换器的再生原理。
答:
钠离子交换器运行一定时间后,树脂由Na型转化为Ca型、Mg型,专失去了继续吸附水中Ca2+、Mg2+等离子的能力。这时可属利用食盐溶液所含高浓度的Na+将树脂由Ca型、Mg型转化为Na型,恢复了其在天然水中吸附Ca2+、Mg2+等离子的能力,这就是钠离子交换器的再生原理。
⑹ 全自动钠离子交换器的工作原理
当树脂吸收一定量的钙、镁离子之后,就必须进行再生。再生过程就是用盐箱中的食盐专水冲洗属树脂层,把树脂上的硬度离子再置换出来,随再生废液排出罐外,树脂就又恢复了软化交换的能力。
软水器由树脂罐(主罐和付罐)、水力控制阀和盐箱三个主要部分组成。其基本原理是:水力控制阀内的两个涡轮在水流的推动下,分别带动两组齿轮,巧妙地根据累积流量的变化地,驱动不同通道的阀门开闭,自动完成软水器的运行、再生、清洗、排污以及盐箱补水的循环过程,并在两罐之间自动切换,一用一备,确保不间断地供应软水。
⑺ 钠离子交换器工作原理
工作原理复:
全自动浮动床钠制离子交换器,依托专利技术——平面密封集成多路阀的先进技术,用转动对位方式实现液相的切换,控制原水、软化水、盐液和废水在系统内的流量和流向,自动完成交换器周期循环软化过程的全自动。
总之,钠离子交换器是用于降低水中的硬度,生水由上而下通过交换器进行软化,水中含有的镁、钙、阳离子与水交换剂的钠离子互相交换;生水被软化成为极少的钙、镁、盐类的水,也就是软水。其剩余硬度不超过0.03毫克/升。
⑻ 离子交换柱的工作原理
离子交换柱的工作原理:
采用离子交换方法,可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除。
以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达:
1、阳离子交换树脂:R—H+Na+→R-Na+H+
2、阴离子交换树脂:R—OH+CL-→R-CL+OH+
阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:
RH+ROH+NaCL—RNa+RCL+H2O
由此可看出,水中的Nacl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物只有H2O,故达到了去除水中盐的作用。
离子交换柱(ion exchange column)是用来进行离子交换反应的柱状压力容器。充填有离子交换树脂的细长管柱。可由玻璃、不锈钢、有机玻璃等不被所用的流动相腐蚀的材料制成。离子交换柱(混床)的分类:混床按再生方式分可分为体内再生混床、体外再生混床、阴树脂外移再生混床三种。
离子交换柱的分类:
混床按再生方式分可分为体内再生混床、体外再生混床、阴树脂外移再生混床三种。
1、体外再生混床适合小流量、对环保有严格要求的企业。但由于体外再生式混床配套设备多,操作复杂,现在已很少使用。
2、体内再生混床和阴树脂外移再生混床适合大流量,有专门的水处理操作人员及废水处理的场合。体内再生混床在运行及整个再生过程均在混床内进行,再生时树脂不移出设备以外,且阳、阴树脂同时再生,因此所需附属设备少,操作简便。
3、阴树脂外移再生混床:阴树脂外移再生式混合床及其配套的阴树脂再生柱基本构造与小型逆流再生固定床大致相同,阴树脂再生柱厚度较混合床小,所需的膨胀高度为树脂层高度的50%~60%,故再生柱可较低,但一般为统一起见做成与混合床相同。
⑼ 离子交换设备的工作原理
离子交换来系统是通过阴阳离源子树脂对水中的阴阳离子进行置换的处理工艺,离子交换设备中的阴阳离子交换树脂按照不同的比例进行搭配,组成离子交换阳床系统、离子交换阴床系统和离子混床系统三种。混床系统是在反渗透处理工艺后用来制取超纯水。离子交换设备采用离子交换方法,把水中的阴阳离子清除,用氯化钠代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应方程式如下:
阳离子交换树脂:R—H+Na+ R—Na+H+
阴离子交换树脂:R—OH+Cl- R—Cl+OH-
阳、阴离子交换树脂总的反应式为:
RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O
从而看出,水中的氯化钠已分别被树脂上的氢离子和氢氧根离子所取代,生成水,达到清除水中盐的作用。
⑽ 钠离子交换器中钙镁离子如何与钠性树脂产生交换
钠离子交换软化处理的原理是将原水通过钠型阳离子交换树脂,使水中的硬度专成分ca2+、mg2+与树脂中属的na+相交换,从而吸附水中的ca2+、mg2+,使水得到软化。如以rna代表钠型树脂,其交换过程如下:
2rna
+
ca2+
=r2ca
+
2na+
2rna
+
mg2+
=r2mg
+
2na+
即水通过钠离子交换器后,水中的ca+、mg+被置换成na+。
当钠离子交换树脂失效之后,为恢复其交换能力,就要进行再生处理。再生剂为价廉货广的食盐溶液。再生过程反应如下:
r2ca
+
2nacl
=2rna
+
cacl2
r2mg
+
2nacl
=2rna
+
mgcl2