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采用離子交換方法把水呈離子態(tài)陽(yáng)、陰離子去除氯化鈉(NaCl)代表水無(wú)機(jī)鹽類水質(zhì)除鹽基本反應(yīng)用下列方程式表達(dá):
1、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂:R—H+Na+ R—Na+H+
2、陰離子交換樹(shù)脂:R—OH+Cl- R—Cl+OH-
陽(yáng)、陰離子交換樹(shù)脂總反應(yīng)式即寫(xiě)成:
RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O
由此看出水NaCl已分別被樹(shù)脂上H+和OH-所取代而反應(yīng)生成物只有H2O故達(dá)了去除水鹽作用
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其 他 回 答共7條
1樓
樹(shù)脂上解離基團(tuán)與溶液離子發(fā)生交換溶液離子與樹(shù)脂上電性相反基團(tuán)發(fā)生親和保留樹(shù)脂上而樹(shù)脂解離出離子釋放溶液交換達(dá)定程度再使用高濃度或者高洗滌強(qiáng)度溶液親和樹(shù)脂上離子再次交換出來(lái)(洗脫溶液量相對(duì)于開(kāi)始待處理溶液量少了)時(shí)溶液成分得了濃縮和純化(離子成分被選擇性富集了)
看百科吧講得清楚
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2樓
樹(shù)脂起到吸附鈣鎂離子的作用,軟化水,吸附作用。效果降低時(shí)再用再生液浸泡沖洗。
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3樓
離子交換樹(shù)脂是一類具有離子交換功能的高分子材料。在溶液中它能將本身的離子與溶液中的同號(hào)離子進(jìn)行交換。按交換基團(tuán)性質(zhì)的不同,離子交換樹(shù)脂可分為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和陰離子交換樹(shù)脂兩類。
陽(yáng)離子交換樹(shù)脂大都含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基團(tuán),其中的氫離子能與溶液中的金屬離子或其他陽(yáng)離子進(jìn)行交換。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物經(jīng)磺化處理得到強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,其結(jié)構(gòu)式可簡(jiǎn)單表示為R—SO3H,式中R代表樹(shù)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。
陰離子交換樹(shù)脂含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亞胺基(—NR′H)等堿性基團(tuán)。它們?cè)谒心苌蒓H-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-
由于離子交換作用是可逆的,因此用過(guò)的離子交換樹(shù)脂一般用適當(dāng)濃度的無(wú)機(jī)酸或堿進(jìn)行洗滌,可恢復(fù)到原狀態(tài)而重復(fù)使用,這一過(guò)程稱為再生。陽(yáng)離子交換樹(shù)脂可用稀鹽酸、稀硫酸等溶液淋洗;陰離子交換樹(shù)脂可用氫氧化鈉等溶液處理,進(jìn)行再生。
離子交換樹(shù)脂的用途很廣,主要用于分離和提純。例如用于硬水軟化和制取去離子水、回收工業(yè)廢水中的金屬、分離稀有金屬和貴金屬、分離和提純抗生素等。
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4樓
鉀離子和氯離子的電性相近,可以促進(jìn)離子之間的運(yùn)動(dòng)
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5樓
離子交換樹(shù)脂是一類帶有功能基的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子化合物,它由不溶性的三維空間網(wǎng)狀骨架、連接在骨架上的功能基團(tuán)和功能基團(tuán)上帶有相反電荷的可交換離子三部分構(gòu)成。
離子交換樹(shù)脂可分為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、
陰離子交換樹(shù)脂和兩性離子交換樹(shù)脂。
離子交換樹(shù)脂不溶于水和一般溶劑。
大多數(shù)制成顆粒狀,也有一些制成纖維狀或粉狀。樹(shù)脂顆粒的尺寸一般在0.3~1.2mm 范圍內(nèi),大部分在0.4~0.6mm之間。
它們有較高的機(jī)械強(qiáng)度(堅(jiān)牢性),化學(xué)性質(zhì)也很穩(wěn)定,在正常情況下有較長(zhǎng)的使用壽命。
按化學(xué)活性基團(tuán)首先區(qū)分為陽(yáng)離子樹(shù)脂和陰離子樹(shù)脂兩大類。
陽(yáng)離子樹(shù)脂又分為強(qiáng)酸性和弱酸性兩類。
陰離子樹(shù)脂又分為強(qiáng)堿性和弱堿性兩類。
離子交換樹(shù)脂的工作原理
在離子交換過(guò)程中,水中的陽(yáng)離子(如Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽(yáng)離子交換樹(shù)脂上的H+ 進(jìn)行交換,水中陽(yáng)離子被轉(zhuǎn)移到樹(shù)脂上,而樹(shù)脂上的H+交換到水中。 水中的陰離子(如Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹(shù)脂上的OH-進(jìn)行交換,水中陰離子被轉(zhuǎn)移到樹(shù)脂上,而樹(shù)脂上的OH- 交換到水中。而H+ 與OH- 相結(jié)合生成水,從而達(dá)到脫鹽的目的。
離子交換機(jī)理:化學(xué)吸附
歷程:
與液固相反應(yīng)的歷程類似,
①溶液內(nèi)離子擴(kuò)散至樹(shù)脂表面,
②由表面擴(kuò)散到樹(shù)脂內(nèi)部,
③離子交換,
④被交換的離子從樹(shù)脂內(nèi)部擴(kuò)散至表面,
⑤被交換的離子再擴(kuò)散至溶液中,
控制步驟為內(nèi)擴(kuò)散。
(1) 強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂 這類樹(shù)脂含有大量的強(qiáng)酸性基團(tuán),如磺酸基-SO3H,容易在溶液中離解出H+,故呈強(qiáng)酸性。樹(shù)脂離解后,本體所含的負(fù)電基團(tuán),如SO3-,能吸附結(jié)合溶液中的其他陽(yáng)離子。這兩個(gè)反應(yīng)使樹(shù)脂中的H+與溶液中的陽(yáng)離子互相交換。強(qiáng)酸性樹(shù)脂的離解能力很強(qiáng),在酸性或堿性溶液中均能離解和產(chǎn)生離子交換作用。 樹(shù)脂在使用一段時(shí)間后,要進(jìn)行再生處理,即用化學(xué)藥品使離子交換反應(yīng)以相反方向進(jìn)行,使樹(shù)脂的官能基團(tuán)回復(fù)原來(lái)狀態(tài),以供再次使用。如上述的陽(yáng)離子樹(shù)脂是用強(qiáng)酸進(jìn)行再生處理,此時(shí)樹(shù)脂放出被吸附的陽(yáng)離子,再與H+結(jié)合而恢復(fù)原來(lái)的組成?! ?2) 弱酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂 這類樹(shù)脂含弱酸性基團(tuán),如羧基-COOH,能在水中離解出H+ 而呈酸性。樹(shù)脂離解后余下的負(fù)電基團(tuán),如R-COO-(R為碳?xì)浠鶊F(tuán)),能與溶液中的其他陽(yáng)離子吸附結(jié)合,從而產(chǎn)生陽(yáng)離子交換作用。這種樹(shù)脂的酸性即離解性較弱,在低pH下難以離解和進(jìn)行離子交換,只能在堿性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。這類樹(shù)脂亦是用酸進(jìn)行再生(比強(qiáng)酸性樹(shù)脂較易再生)?! ?3) 強(qiáng)堿性陰離子樹(shù)脂 這類樹(shù)脂含有強(qiáng)堿性基團(tuán),如季胺基(亦稱四級(jí)胺基)-NR3OH(R為碳?xì)浠鶊F(tuán)),能在水中離解出OH-而呈強(qiáng)堿性。這種樹(shù)脂的正電基團(tuán)能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合,從而產(chǎn)生陰離子交換作用。 這種樹(shù)脂的離解性很強(qiáng),在不同pH下都能正常工作。它用強(qiáng)堿(如NaOH)進(jìn)行再生。 (4) 弱堿性陰離子樹(shù)脂 這類樹(shù)脂含有弱堿性基團(tuán),如伯胺基(亦稱一級(jí)胺基)-NH2、仲胺基(二級(jí)胺基)-NHR、或叔胺基(三級(jí)胺基)-NR2,它們?cè)谒心茈x解出OH-而呈弱堿性。這種樹(shù)脂的正電基團(tuán)能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合,從而產(chǎn)生陰離子交換作用。這種樹(shù)脂在多數(shù)情況下是將溶液中的整個(gè)其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件(如pH1~9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH進(jìn)行再生。
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6樓
工作原理
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