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氫氧化膽鹼去金屬離子純化

發布時間:2021-01-21 17:39:52

⑴ 氫氧化鈉溶液為什麼可以除去金屬表面的油污

氫氧化鈉溶液呈鹼性,油類一般屬於不飽和脂肪酸,兩者相遇發生中和反應,所以氫氧化鈉溶液可以將金屬表面的油污去除,氫氧化鈉與金屬不發生反應。

⑵ 氫氧化鎂去除重金屬離子是吸附還是化學反應

化學反應是指分子破裂成原子,原子重新排列組合生成新分子的過程,稱為化學反應。在反應中常伴有發光發熱變色生成沉澱物等,判斷一個反應是否為化學反應的依據是反應是否生成新的分子。[1

⑶ 工業廢水中金屬離子的去除方法

1化學沉澱
化學沉澱法是使廢水中呈溶解狀態的重金屬轉變為不溶於水的重金屬化合物的方法,包括中和沉法和硫化物沉澱法等。
中和沉澱法
在含重金屬的廢水中加入鹼進行中和反應,使重金屬生成不溶於水的氫氧化物沉澱形式加以分離。中和沉澱法操作簡單,是常用的處理廢水方法。實踐證明在操作中需要注意以下幾點:
(1)中和沉澱後,廢水中若pH值高,需要中和處理後才可排放;
(2)廢水中常常有多種重金屬共存,當廢水中含有Zn、Pb、Sn、Al等兩性金屬時,pH值偏高,可能有再溶解傾向,因此要嚴格控制pH值,實行分段沉澱;
(3)廢水中有些陰離子如:鹵素、氰根、腐植質等有可能與重金屬形成絡合物,因此要在中和之前需經過預處理;
(4)有些顆粒小,不易沉澱,則需加入絮凝劑輔助沉澱生成。
硫化物沉澱法
加入硫化物沉澱劑使廢水中重金屬離子生成硫化物沉澱後從廢水中去除的方法。
與中和沉澱法相比,硫化物沉澱法的優點是:重金屬硫化物溶解度比其氫氧化物的溶解度更低,反應時最佳pH值在7—9之間,處理後的廢水不用中和。硫化物沉澱法的缺點是:硫化物沉澱物顆粒小,易形成膠體;硫化物沉澱劑本身在水中殘留,遇酸生成硫化氫氣體,產生二次污染。為了防止二次污染問題,英國學者研究出了改進的硫化物沉澱法,即在需處理的廢水中有選擇性的加入硫化物離子和另一重金屬離子(該重金屬的硫化物離子平衡濃度比需要除去的重金屬污染物質的硫化物的平衡濃度高)。由於加進去的重金屬的硫化物比廢水中的重金屬的硫化物更易溶解,這樣廢水中原有的重金屬離子就比添加進去的重金屬離子先分離出來,同時能夠有效地避免硫化氫的生成和硫化物離子殘留的問題。
2氧化還原處理
化學還原法
電鍍廢水中的Cr主要以Cr6+離子形態存在,因此向廢水中投加還原劑將Cr6+還原成微毒的Cr3+後,投加石灰或NaOH產生Cr(OH)3沉澱分離去除。化學還原法治理電鍍廢水是最早應用的治理技術之一,在我國有著廣泛的應用,其治理原理簡單、操作易於掌握、能承受大水量和高濃度廢水沖擊。根據投加還原劑的不同,可分為FeSO4法、NaHSO3法、鐵屑法、SO2法等。
應用化學還原法處理含Cr廢水,鹼化時一般用石灰,但廢渣多;用NaOH或Na2CO3,則污泥少,但葯劑費用高,處理成本大,這是化學還原法的缺點。
鐵氧體法
鐵氧體技術是根據生產鐵氧體的原理發展起來的。在含Cr廢水中加入過量的FeSO4,使Cr6+還原成Cr3+,Fe2+氧化成Fe3+,調節pH值至8左右,使Fe離子和Cr離子產生氫氧化物沉澱。通入空氣攪拌並加入氫氧化物不斷反應,形成鉻鐵氧體。其典型工藝有間歇式和連續式。鐵氧體法形成的污泥化學穩定性高,易於固液分離和脫水。鐵氧體法除能處理含Cr廢水外,特別適用於含重金屬離子種類較多的電鍍混合廢水。我國應用鐵氧體法已經有幾十年歷史,處理後的廢水能達到排放標准,在國內電鍍工業中應用較多。
鐵氧體法具有設備簡單、投資少、操作簡便、不產生二次污染等優點。但在形成鐵氧體過程中需要加熱(約70oC),能耗較高,處理後鹽度高,而且有不能處理含Hg和絡合物廢水的缺點。
電解法
電解法處理含Cr廢水在我國已經有二十多年的歷史,具有去除率高、無二次污染、所沉澱的重金屬可回收利用等優點。大約有30多種廢水溶液中的金屬離子可進行電沉積。電解法是一種比較成熟的處理技術,能減少污泥的生成量,且能回收Cu、Ag、Cd等金屬,已應用於廢水的治理。不過電解法成本比較高,一般經濃縮後再電解經濟效益較好。
近年來,電解法迅速發展,並對鐵屑內電解進行了深入研究,利用鐵屑內電解原理研製的動態廢水處理裝置對重金屬離子有很好的去除效果。
另外,高壓脈沖電凝系統()為當今世界新一代電化學水處理設備,對表面處理、塗裝廢水以及電鍍混合廢水中的Cr、Zn、Ni、Cu、Cd、CN-等污染物有顯著的治理效果。高壓脈沖電凝法比傳統電解法電流效率提高20%—30%;電解時間縮短30%—40%;節省電能達到30%—40%;污泥產生量少;對重金屬去除率可達96%一99%。
3溶劑萃取分離
溶劑萃取法是分離和凈化物質常用的方法。由於液一液接觸,可連續操作,分離效果較好。使用這種方法時,要選擇有較高選擇性的萃取劑,廢水中重金屬一般以陽離子或陰離子形式存在,例如在酸性條件下,與萃取劑發生絡合反應,從水相被萃取到有機相,然後在鹼性條件下被反萃取到水相,使溶劑再生以循環利用。這就要求在萃取操作時注意選擇水相酸度。盡管萃取法有較大優越性,然而溶劑在萃取過程中的流失和再生過程中能源消耗大,使這種方法存在一定局限性,應用受到很大的限制。
4吸附法
吸附法是利用吸附劑的獨特結構去除重金屬離子的一種有效方法。利用吸附法處理電鍍重金屬廢水的吸附劑有活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖樹脂等。活性炭裝備簡單,在廢水治理中應用廣泛,但活性炭再生效率低,處理水質很難達到回用要求,一般用於電鍍廢水的預處理。腐植酸類物質是比較廉價的吸附劑,把腐植酸做成腐植酸樹脂用以處理含Cr、含Ni廢水已有成功經驗。有相關研究表明,殼聚糖及其衍生物是重金屬離子的良好吸附劑,殼聚糖樹脂交聯後,可重復使用10次,吸附容量沒有明顯降低。利用改性的海泡石治理重金屬廢水對Pb2+、Hg2+、Cd2+有很好的吸附能力,處理後廢水中重金屬含量顯著低於污水綜合排放標准。另有文獻報道蒙脫石也是一種性能良好的粘土礦物吸附劑,鋁鋯柱撐蒙脫石在酸性條件下對Cr6+的去除率達到99%,出水中Cr6+含量低於國家排放標准,具有實際應用前暑。
5膜分離法
膜分離法是利用高分子所具有的選擇性來進行物質分離的技術,包括電滲析、反滲透、膜萃取、超過濾等。用電滲析法處理電鍍工業廢水,處理後廢水組成不變,有利於回槽使用。含Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr6+等金屬離子廢水都適宜用電滲析處理,已有成套設備。反滲透法已大規模用於鍍Zn、Ni、Cr漂洗水和混合重金屬廢水處理。採用反滲透法處理電鍍廢水,已處理水可以回用,實現閉路循環。液膜法治理電鍍廢水的研究報道很多,有些領域液膜法已由基礎理論研究進入到初步工業應用階段,如我國和奧地利均用乳狀液膜技術處理含Zn廢水,此外也應用於鍍Au廢液處理中。膜萃取技術是一種高效、無二次污染的分離技術,該項技術在金屬萃取方面有很大進展。
6離子交換
離子交換處理法是利用離子交換劑分離廢水中有害物質的方法,應用的離子交換劑有離子交換樹脂、沸石等等,離子交換樹脂有凝膠型和大孔型。前者有選擇性,後者製造復雜、成本高、再生劑耗量大,因而在應用上受到很大限制。離子交換是靠交換劑自身所帶的能自由移動的離子與被處理的溶液中的離子通過離子交換來實現的。推動離子交換的動力是離子間濃度差和交換劑上的功能基對離子的親和能力,多數情況下離子是先被吸附,再被交換,離子交換劑具有吸附、交換雙重作用。這種材料的應用越來越多,如膨潤土,它是以蒙脫石為主要成分的粘土,具有吸水膨脹性好、比表面積大、較強的吸附能力和離子交換能力,若經改良後其吸附及離子交換的能力更強。但是卻較難再生,天然沸石在對重金屬廢水的處理方面比膨潤土具有更大的優點:沸石是含網架結構的鋁硅酸鹽礦物,其內部多孔,比表面積大,具有獨特的吸附和離子交換能力。研究表明,沸石從廢水中去除重金屬離子的機理,多數情況下是吸附和離子交換雙重作用,隨流速增加,離子交換將取代吸附作用佔主要地位。若用NaCl對天然沸石進行預處理可提高吸附和離子交換能力。通過吸附和離子交換再生過程,廢水中重金屬離子濃度可濃縮提高30倍。沸石去除銅,在NaCl再生過程中,去除率達97%以上,可多次吸附交換,再生循環,而且對銅的去除率並不降低。
三、生物處理技術
由於傳統治理方法有成本高、操作復雜、對於大流量低濃度的有害污染難處理等缺點,經過多年的探索和研究,生物治理技術日益受到人們的重視。隨著耐重金屬毒性微生物的研究進展,採用生物技術處理電鍍重金屬廢水呈現蓬勃發展勢頭,根據生物去除重金屬離子的機理不同可分為生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法以及植物修復法。
1生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外,具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成,分子中含有多種官能團,能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉澱。至目前為止,對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種,生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2+、Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的鰲合物而沉澱下來。應用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產生二次污染、絮凝效果好,且生長快、易於實現工業化等特點。此外,微生物可以通過遺傳工程、馴化或構造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有廣闊的應用前景。
2生物吸附法
生物吸附法是利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶於水中的金屬離子,再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子,有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質,能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉澱物而去除。生物吸附劑具有來源廣、價格低、吸附能力強、易於分離回收重金屬等特點,已經被廣泛應用。
3生物化學法
生物化學法指通過微生物處理含重金屬廢水,將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過異化的硫酸鹽還原作用,將硫酸鹽還原成H2S,廢水中的重金屬離子可以和所產生的H2S反應生成溶解度很低的金屬硫化物沉澱而被去除,同時H2SO4的還原作用可將SO42-轉化為S2-而使廢水的pH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子積很小而沉澱。有關研究表明,生物化學法處理含Cr6+濃度為30—40mg/L的廢水去除率可達99.67%—99.97%。有人還利用家畜糞便厭氧消化污泥進行礦山酸性廢水重金屬離子的處理,結果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。趙曉紅等人用脫硫腸桿菌(SRV)去除電鍍廢水中的銅離子,在銅質量濃度為246.8mg/L的溶液,當pH為4.0時,去除率達99.12%。
4植物修復法
植物修復法是指利用高等植物通過吸收、沉澱、富集等作用降低已有污染的土壤或地表水的重金屬含量,以達到治理污染、修復環境的目的。植物修復法是利用生態工程治理環境的一種有效方法,它是生物技術處理企業廢水的一種延伸。利用植物處理重金屬,主要有三部分組成:
(1)利用金屬積累植物或超積累植物從廢水中吸取、沉澱或富集有毒金屬;
(2)利用金屬積累植物或超積累植物降低有毒金屬活性,從而可減少重金屬被淋濾到地下或通過空氣載體擴散:
(3)利用金屬積累植物或超積累植物將土壤中或水中的重金屬萃取出來,富集並輸送到植物根部可收割部分和植物地上枝條部分。通過收獲或移去已積累和富集了重金屬植物的枝條,降低土壤或水體中的重金屬濃度。在植物修復技術中能利用的植物有藻類、草本植物、木本植物等。
藻類凈化重金屬廢水的能力,主要表現在對重金屬具有很強的吸附力,利用藻類去除重金屬離子的研究已有大量報道。褐藻對Au的吸收量達400mg/g,在一定條件下綠藻對Cu、Pb、La、Cd、Hg等重金屬離子的去除率達80%—90%,馬尾藻、鼠尾藻對重金屬的吸附雖然不及綠海藻,但仍具有較好的去除能力。
草本植物凈化重金屬廢水的應用已有很多報道。鳳眼蓮是國際上公認和常用的一種治理污染的水生漂浮植物,它具有生長迅速,既能耐低溫、又能耐高溫的特點,能迅速、大量地富集廢水中Cd、Pb、Hg、Ni、Ag、Co、Cr等多種重金屬。有關研究發現鳳眼蓮對鈷和鋅的吸收率分別高達97%和80%。此外,還有很多草本植物具有凈化作用,如喜蓮子草、水龍、刺苦草、浮萍、印度芥菜等。
木本植物具有處理量大、凈化效果好、受氣候影響小、不易造成二次污染等等優點,受到人們廣泛關注。同時對土壤中Cd、Hg等有較強的吸附積累作用,由胡煥斌等試驗結果表明:蘆葦和池杉對重金屬Pb和Cd都有較強富集能力。

⑷ 如何通過調節pH除去溶液里的一些金屬陽離子盡量全面,謝謝!

主要是看金屬陽離子多應的弱鹼的飽和值(即SpH):

所謂的飽和pH值是指金屬氫氧化物在(酸性/中性/鹼性水溶液中)溶解濃度度達到10^-5mol/L時溶液的pH值,高於這個pH值時,金屬陽離子濃度將小於10^-5mol/L,也就是低於分析濃度,即這種金屬陽離子已從溶液中除去。

有些弱鹼性金屬氫氧化物在純水中形成飽和溶液時,金屬陽離子濃度本來就小於10^-5mol/L(如氫氧化鋁、氫氧化鐵、氫氧化錫等),其SpH小於7,即在酸性條件下沉澱,有些則大於10^-5mol/L(如氫氧化鎂、氫氧化鎳),即在鹼性條件下沉澱。而具體要清除那種陽離子,留下那種陽離子,則必須看其具體的SpH值。

比如:氫氧化亞錫的SpH為2.9,氫氧化鐵的SpH為3.2,氫氧化鋁的SpH為4.6,氫氧化鎂的SpH為11.9,氫氧化鎳的SpH為12.6
現有陰離子是極惰性陰離子(即不結合氫離子,無氧化還原性,對應鹽類均是易溶於水的強電解質)的以上五種混合鹽(不考慮任何氧化還原反應)的酸性溶液,那麼在存在這五種陽離子的混合鹽溶液中加入弱鹼(如羥胺),使溶液pH值從1開始緩慢上升:
當pH<2.9時:溶液中各種陽離子均存在,Sn2+首先開始沉澱
當pH>2.9但<3.2時:Sn2+完全轉化為Sn(OH)2,Fe3+開始沉澱
當pH>3.2但<4.6時:Sn2+、Fe3+完全轉化為沉澱,Al3+開始沉澱
當pH=7時:在酸性溶液中沉澱的Sn2+、Fe3+、Al3+完全沉澱,而在鹼性條件中沉澱的Mg2+和Ni2+仍存在於溶液中
當pH>7但<11.9時:Mg2+開始沉澱
當pH>11.9但<12.6時:Mg2+沉澱完畢,Ni2+開始沉澱。
待pH大於12.6時,Ni2+也沉澱完全,溶液中將只存在你加入的弱鹼(羥胺)

上面只是打個比方,當然你選用的弱鹼要比你希望沉澱的陽離子對應的氫氧化物鹼性強才能夠通過調節pH的方法將該陽離子完全除去。

需要補充的是:有時候在某個pH值時某種金屬陽離子已完全不存在,但是這種金屬卻以其他形式存在與溶液中(如Hg2+在pH高於1.6的水溶液中將完全水解掉,既不能存在,但是其水解產物
Hg(OH)+等陽離子卻能穩定的存在於pH<14的水溶液中)
打個比方,水溶液中存在Hg2+離子,如果僅僅是要將Hg2+除去,那麼調節到pH>1.6就可以了,如果要將Hg2+完全轉化為Hg(OH)2(或HgO)沉澱從而使汞元素從溶液中除去,則pH必須要達到14,也就是說Hg2+和Hg(OH)+的SpH是14,而不是1.6.

大體就是這樣了。

⑸ 氫氧化鈉中和重金屬廢水能使所有重金屬離子沉澱嗎

不能 例如氫氧化鋇是抄強鹼 不會沉襲淀
另外一些弱鹼也不一定 比如 氫氧化鋅 它會在一定的PH(這個PH忘記了是在多少到多少)溶解 變成Zn(OH)4 2- 即ZnO2*2H2O 這個和氫氧化鋁相似

⑹ 有關通過PH對工業廢水中金屬離子進行分離的問題:

C而5-7可以完全轉變為氫氧化鋁,此時氫氧化鐵也完全沉澱,而氫氧化鎂此時不沉澱,氫氧化鋁如果在鹼性條件下又溶解成AlO2-

⑺ 高中化學問題(金屬離子和氫氧化鈉及氨水的反應)

鎂離子:白色沉澱(三個都是)
鋁離子:白色沉澱,無色溶液,白色沉澱回
FE離子:紅褐色沉澱答(三個都是)
亞鐵離子:白色沉澱—灰綠色沉澱—紅褐色沉澱
(三個都是)(氫氧化亞鐵易被氧化)
銅離子:藍色絮狀沉澱
藍色溶液(兩個都是)(銅氨絡離子)
銀離子:白色沉澱,過一會後沉澱消失有氣體產生
無色溶液
無色溶液(銀氨絡離子)
有一兩個不太確定···希望能有幫助

⑻ 鹼土金屬的氫氧化物的溶解性與其氫氧根離子對金屬陽離子的親合力的關系

鹼土金屬的氫氧化物的溶解性與其氫氧根離子對金屬陽離子的親合力的關系。
氫氧內化物在水中的溶液容長呈鹼性
通常是指金屬氫氧化物。一般金屬元素(包括銨)的氫氧化物呈鹼性,易溶的鹼金屬、鹼土金屬氫氧化物為強鹼,如氫氧化鈉NaOH、氫氧化鉀KOH、氫氧化鈣Ca(OH)2、氫氧化鋇等;難溶的金屬氫氧化物為弱鹼。非金屬元素的氫氧化物呈酸性,如硝酸HO·NO2、硫酸HO·SO2·OH等。也有一些元素的氫氧化物呈兩性,稱兩性氫氧化物,如氫氧化鋁。

⑼ 氫氧化鈉、氫氧化鈣屬於鹼,鹼在水溶液中能解離出______.鹼→金屬離子+OH-

鹼一般是由金屬離子和氫氧根離子構成,它在水溶液中會解離出金屬離子和氫氧根離子.故填:金屬離子和氫氧根離子

⑽ 氫氧化鈉的水溶液,是什麼原因,成為分析金屬離子的主要方法

在中學化學中,使用氫氧化鈉的水溶液常常可以區分不少的金屬離子
如:K+、Na+、Ba2+、Ca2+等遇氫氧化內鈉的水溶液無明容顯現象,
Fe2+遇氫氧化鈉的水溶液形成白色沉澱,該白色沉澱在空氣中很快變綠色,最後變為紅褐色
Fe3+遇氫氧化鈉的水溶液形成紅褐沉澱
Cu2+遇氫氧化鈉的水溶液形成藍色沉澱
Al3+、Zn2+遇氫氧化鈉的水溶液形成先形成白色沉澱,當氫氧化鈉的濃溶液量多時,這白色沉澱又溶解而得無色溶液
NH4*+遇氫氧化鈉的水溶液放出氨氣
Mg2+ 遇氫氧化鈉的水溶液形成白色沉澱,這種白色沉澱不溶於過量的氫氧化鈉的水溶液
Ag+遇氫氧化鈉的水溶液形成褐色沉澱,這種褐色沉澱不溶於過量的氫氧化鈉的水溶液
另:您的「分析」二字用的不準確,這里應該用「區分」或「區別」或「鑒別」
如果說「分析XX的方法」通常是指:定量的檢測XX

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