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根哪個部位進行離子交換

發布時間:2021-11-10 20:49:32

『壹』 根是怎樣吸收養分的

根吸收養分的過程:

  1. 土壤礦質養分(離子)向根表的遷移;

  2. 離子吸附在根部細回胞膜表面;答

  3. 離子跨膜運輸進入根細胞質(根細胞內部)。

根系吸收養分的部位:

若要了解根系對養分的吸收,首先需要知道根尖的結構。如圖2所示,根尖從頂端依次分為根冠,分生區,伸長區,成熟區。對於根系來說,無論主根還是側根都具有根尖,根尖是根系生命活動最為活躍的部分,扮演著吸收養分的重要角色。通常,根尖成熟區根毛的壽命只有1-2周,根毛死亡之後,伸長區就會產生新的根毛來補充,所以根毛區一直在向前推移,也改變了根系在土壤中吸收養分的位置。根毛的形成大大增加了根系吸收養分的面積,但是根毛易受土壤濕度影響,在乾旱的土壤里幾乎不能發育。

『貳』 什麼叫陽離子交換什麼叫陰離子交換

、離子交換樹脂的組成
離子交換樹脂是一類帶有功能基的網狀結構專高分子化合物,其結構由三部分組成屬:不溶性的三維空間網狀骨架,連接在骨架上的功能基團和功能基團所帶的相反電荷的可交換離子。
陽離子交換樹脂:骨架上結合有磺酸基(-SO3H)(強酸性陽離子交換樹脂)或羧酸基(-COOH)(弱酸性陽離子交換樹脂)。
陰離子交換樹脂:骨架上結合有季銨基(強鹼性陰離子交換樹脂),伯胺基、仲胺基、叔胺基(弱鹼性陰離子交換樹脂)。
二、離子交換樹脂的分類
按骨架結構不同:凝膠型(干態無孔,吸水後產生微孔)和大孔型(樹脂內部無論干、濕或收縮、溶脹都存在著比凝膠型樹脂更大、更多的孔)。
根據所帶的功能基團的特性:陽離子交換樹脂(帶酸性功能基,能與陽離子進行交換)、陰離子交換樹脂(帶鹼性功能基,能與陰離子進行交換)和其它樹脂。

『叄』 根是什麼

根(root)植物學名詞,一般指植物在地下的部位。主要功能為固持植物體,吸收水分和溶於水中的礦物質,將水與礦物質輸導到莖,以及儲藏養分。許多植物的地下構造本質上為特化的莖(如球莖、塊莖),根與枝不同處主要在於缺少葉痕與芽,具有根冠,分枝由內部組織產生而非由芽形成。

根的功能:

吸收水分和無機鹽

根系從土壤中吸收水分的最活躍部位,是根端的根毛區。通常僅由根系的活動而引起的吸水現象,稱為主動吸水,而把由地上部分的蒸騰作用所產生的吸水過程,稱被動吸水。根系從土壤中吸收礦物質是一個主動的生理過程,它與水分的吸收之間,各自保持著相對的獨立性。

根部吸收礦質元素最活躍的區域是根冠與頂端分生組織,以及根毛發生區。土壤中的各種離子先吸附在根表面,然後經能量轉換與 的作用,通過細胞膜進入細胞中,再由細胞間的離子交換、進入維管柱的木質部導管。

根系的吸收功能: 一種是根系對土壤養分的主動「截獲」。其二是植物生長與代謝活動(如蒸騰、吸收)的影響下,土壤中的養分向根系表皮的遷移,成為「質流和擴散」。

『肆』 根具有什麼功能

固定植株
吸收水分
吸收礦物質
部分植物的根具有貯藏營養的作用
可以產生一些激素

『伍』 請問離子交換的作用是什麼啊

您問的太籠統了啊。
(1)按骨架材料分類
按合成離子交換樹脂骨架材料的不同,離子交換樹脂可分為苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系、環氧系等。
(2)按交換基團的性質分類
根據交換基團的性質不同,離子交換樹脂可分為兩大類:凡與溶液中陽離子進行交換反應的樹脂,稱為陽離子交換樹脂,陽離子交換樹脂可電離的反離子是氫離子及金屬離子;凡與溶液中的陰離子進行交換反應的樹脂,稱為陰離子交換樹脂,陰離子交換樹脂可電離的反離子是氫氧根離子和酸根離子。
離子交換樹脂同低分子酸鹼一樣,根據它們的電離度不同又可將陽離子交換樹脂分為強酸性陽樹脂和弱酸性陽樹脂;可將陰離子交換樹脂分為強鹼性陰樹脂和弱鹼性陰樹脂。表1中歸納了離子交換樹脂的類別。
表1 離子交換樹脂的類別
樹脂名稱
交換基團
酸鹼性
化學式
名稱
陽離子交換樹脂
—SO3-H+
磺酸基
強酸性
—COO-H+
羧酸基
弱酸性
陰離子交換樹脂
—N+OH-
季銨基
強鹼性
—NH+OH-
—NH2+OH-
—NH3+OH-
叔胺基
仲胺基
伯胺基
弱鹼性

此外,還可以根據交換基團中反離子的不同,將離子交換樹脂冠以相應的名稱,例如:氫型陽樹脂、鈉型陽樹脂、氫氧型陰樹脂、氯型陰樹脂等。離子交換樹脂由鈉型轉變為氫型或由氯型轉變為氫氧型稱為樹脂的轉型。
(3)按離子交換樹脂的微孔型態分類
由於製造工藝的不同,離子交換樹脂內部形成不同的孔型結構。常見的產品有凝膠型樹脂和大孔型樹脂。
a)凝膠型樹脂。這種樹脂是均相高分子凝膠結構,所以統稱凝膠型離子交換樹脂。在它所形成的球體內部,由單體聚合成的鏈狀大分子在交聯劑的鏈接下,組成了空間結構。這種結構像排布錯亂的蜂巢,存在著縱橫交錯的「巷道」,離子交換基團就分布在巷道的各個部位。由巷道所構成的空隙,並非我們想像的毛細孔,而是化學結構中的空隙,所以稱為化學孔或凝膠孔。其孔徑的大小與樹脂的交聯度和膨脹程度有關,交聯度越大,孔徑就越小。當樹脂處於水合狀態時,水分子鏈舒伸,鏈間距離增大,凝膠孔就擴大;樹脂乾燥失水時,凝膠孔就縮小。反離子的性質、溶液的濃度及pH值的變化都會引起凝膠孔徑的改變。
凝膠孔的特點是孔徑極小,平均孔徑約1~2nm,而且大小不一,形狀不規則。它只能通過直徑很小的離子,直徑較大的分子通過時,則容易堵塞孔道而影響樹脂的交換能力。凝膠型樹脂的缺點是抗氧化性和機械強度較差,特別是陰樹脂易受有機物的污染。
b)大孔型樹脂。這種樹脂在製造過程中,由於加入了致孔劑,因而形成大量的毛細孔道,所以稱為大孔樹脂。在大孔樹脂的球體中,高分子的凝膠骨架被毛細孔道分割成非均相凝膠結構,它同時存在著凝膠孔和毛細孔。其中毛細孔的體積一般為0.5mL(孔)/g(樹脂)左右,孔徑在20~200nm以上,比表面積從幾m2/g到幾百m2/g。由於這樣的結構,大孔型樹脂可以使直徑較大的分子通行無阻,所以用它去除水中高分子有機物具有良好的效果。
大孔型樹脂由於孔隙占據一定的空間,骨架的實體部分就相對減少,離子交換基團含量也相應減少,所以交換能力比凝膠型樹脂低。大孔型樹脂的吸附能力強,與交換的離子結合較牢固,不容易充分恢復其交換能力。但大孔樹脂的抗氧化性能比較好,因為它的交聯度較大,大分子不易降解。再者,大孔樹脂具有較好的抗有機物污染性能,因為被樹脂截留的有機物,易於在再生操作中,從樹脂的孔眼中清除出去。
離子交換原理
應用離子交換樹脂進行水處理時,離子交換樹脂可以將其本身所具有的某種離子和水中同符號電荷的離子相互交換而達到凈化水的目的。
如H型陽離子交換樹脂遇到含有Ca2+、Na+的水時,發生如下反應:
2RH + Ca2+ R2Ca + 2H+
RH + Na+ RNa + H+
當OH型陰離子交換樹脂遇到含有Cl-、SO42-的水時,其反應為:
ROH + Cl- RCl + OH-
2ROH + SO42- R2SO4 +2OH-
反應的結果是水中的雜質離子(Ca2+、Na+、Cl-、SO42-等)分別被吸著在樹脂上,樹脂由H型和OH型變為Ca型、Na型和Cl型SO4型,而樹脂上的H+、OH-則進入水中,相互結合成為水,從而除去水中的雜質離子,製得純水
H+ + OH- H2O
離子交換樹脂的離子與水中的離子之間所以能進行交換,是在於離子交換樹脂有可交換的活動離子。而且因為離子交換樹脂是多孔的,即在樹脂顆粒中存在著許多水能滲入其內的微小網孔,這樣使樹脂和水有很大的接觸面,不僅能在樹脂顆粒的外表面進行交換,而且在與水接觸的網孔內也可以進行這一交換。
如前所述,合成的離子交換樹脂是一種帶有交聯劑的高分子化合物,有許多水能滲入的網孔,交換劑的內部是一個立體的網狀結構作為骨架,這些網組成了無數的四通八達的孔隙,孔隙裡面充滿了水。在孔隙的一定部位上有一個可以自由活動的交換離子。當離子交換樹脂和水溶液接觸時,水溶液即通過這些網狀結構的孔滲入其內,離子交換樹脂進行離解,結果是一定數量的離子(H型離子交換樹脂為氫離子,OH型離子交換樹脂為氫氧根離子)進入圍繞離子交換樹脂顆粒四周的水溶液中,形成離子霧。
離子交換樹脂與水溶液中離子的交換過程,實際上就是離子霧中的離子與水溶液中的離子的相互交換過程,其機理可以用雙電層理論進行解釋。
這種理論是將離子交換樹脂看作具有膠體型結構的物質,即在離子交換樹脂的高分子表面上有和膠體表面相似的雙電層。也就是說,在離子交換樹脂的高分子表面有兩層離子,緊挨著高分子表面的一層離子(如強酸性陽樹脂中的—SO3-),稱為內層離子,在其外面的是一層符號相反的離子層(如強酸性陽樹脂中的H+)。和內層離子符號相同的離子稱為同離子,符號相反的稱為反離子。
根據膠體結構的概念,雙電層中的離子按其活動性的大小,可劃分為吸附層和擴散層。那些活動性較差,緊緊地被吸附在高分子表面的離子層,稱為吸附層,它包括內層離子和部分反離子;在吸附層外側,那些活動性較大,向溶液中逐漸擴散的離子,稱為擴散層。
內層離子依靠化學鍵結合在高分子的骨架上,吸附層中的反離子依靠異電荷的吸引力被固定著。而在擴散層中的反離子,由於受到異電荷的吸引力較小,熱運動比較顯著,所以這些反離子有向水溶液中漸漸擴散的現象。
當離子交換樹脂遇到含有電解質的水溶液時,電解質對其雙電層有以下的作用:
(1)交換作用
擴散層中的離子與膠核距離大,受膠核電荷吸引力小,在溶液中活動較自由,離子交換作用主要是由擴散層中的反離子和溶液中其它離子互換位置所致。
在H型陽離子交換樹脂與溶液中Na+的交換中,樹脂內部網孔間的水中有很多從樹脂上離解下來的H+,形成了很大的H+濃度,但在流動的水中H+濃度卻很小;相反在流動的水中,Na+濃度很大,而樹脂內部網孔水溶液中原來沒有Na+。濃度大的地方的離子要向濃度小的地方運動,這就是擴散。所以水溶液中的Na+要擴散到樹脂顆粒內部去,而H+要從樹脂顆粒內部擴散到水溶液中去。這就是離子交換的過程。
上述的交換過程並不局限於擴散層。溶液中也有一些反離子先交換至擴散層,然後再與吸附層中的反離子互換位置;吸附層中的反離子,也會先與擴散層的反離子互換位置後,再完成上述的交換過程。
(2)壓縮作用
當水溶液中鹽類濃度增大時,可以使擴散層受到壓縮,從而使原來處於擴散層中的部分反離子變成吸附層中的反離子,以及使擴散層的活動范圍變小。這使擴散層中的反離子活性減弱,不利於進行離子交換。這也可以說明為什麼當再生溶液的濃度太大時,不僅不能提高再生效果,有時反使效果降低。
上述將離子交換樹脂看作具有膠體型結構的物質,用擴散理論對其交換過程進行解釋,適合與水處理工藝的離子交換過程。但關於離子交換過程的機理,有多種說法,現尚還不能統一。

『陸』 如何裝一根符合要求的離子交換柱

太陽能蓄水箱上有兩個洞口,上方是溢出水口兼排氣孔,是雙通頭的,可安裝一根高於太陽能的短管子向上安裝,以便排氣,一頭溢出水管可連接一長細管到家裡,一般在上水裡,如果這管出水了,證明上水上滿了,同時,在水溫高時,水箱水溢出流回家裡,可以接住使用。
上下水管可裝在蓄水箱下方,是單通頭的,連接到家裡浴室,正用個三通各帶開關龍頭,一個接上下水管,一個接自來水管,一個接花酒龍頭。
洗澡時,先打開太陽能下水管,再開花灑開關,根據水溫,可開自來水管兌冷,以供洗浴。

『柒』 根部離子交換吸附原理

根系吸收礦質的過程
1.離子被吸附在根系細胞表面
Ø根部細胞呼吸作用放出CO2和H2O。CO2溶於水生成H2CO3, H2CO3能解離出H+和HCO3-離子,這些離子同土壤溶液和土壤膠粒上吸附的離子交換,如K+、Cl-、NCO3-等進行交換,使土壤中的離子被吸附到根表面。
Ø離子交換按「同荷等價」的原理進行,即陽離子只同陽離子交換,陰離子只能同陰離子交換,而且價數必須相等。
Ø根系還可分泌出一些檸檬酸、蘋果酸等有機酸來溶解一些難溶性鹽類,並進一步加以吸收。岩石縫中生長的樹木、岩石表面的地衣等植物就是通過這種方式來獲取礦質營養的。
http://jpkc.yzu.e.cn/course/zhwshl/nljx/sfja/sfjafile/chap3-2.files/frame.htm#slide0100.htm

『捌』 根對礦質元素離子的交換吸附實驗中,有兩次離子交換吸附,分別是什麼

根呼吸產生CO2
CO2+H2O=HCO3-+H+
其中HCO3-與NO3-等陰離子交換
H+與K+等陽離子交換
結果HCO3-和H+進入土壤溶液中
NO3-,K+等離子吸附到根毛表面來

『玖』 根細胞中的k離子以什麼方式進入土壤

根系吸抄收礦質的過程
1.離子被吸附在根系細胞表面
Ø根部細胞呼吸作用放出CO2和H2O.CO2溶於水生成H2CO3,H2CO3能解離出H+和HCO3-離子,這些離子同土壤溶液和土壤膠粒上吸附的離子交換,如K+、Cl-、NCO3-等進行交換,使土壤中的離子被吸附到根表面.
Ø離子交換按「同荷等價」的原理進行,即陽離子只同陽離子交換,陰離子只能同陰離子交換,而且價數必須相等.
Ø根系還可分泌出一些檸檬酸、蘋果酸等有機酸來溶解一些難溶性鹽類,並進一步加以吸收.岩石縫中生長的樹木、岩石表面的地衣等植物就是通過這種方式來獲取礦質營養的.

『拾』 離子進入根細胞有哪些階段

關於養分如何進入根細胞,有多種解釋和假說。目前,普遍被人們所接受的是離子進入根細胞可劃分為主動吸收和被動吸收兩個階段。

①離子的被動吸收。離子的被動吸收主要通過截獲、擴散、質流或離子交換先進入根中的「自由空間」。它是從細胞壁到原生質膜,還包括細胞間隙。因為細胞壁帶有負電荷,所以陽離子進入根中較陰離子多,而且在很短時間內就與外界溶液達到平衡。在最初階段陰、陽離子的吸收屬被動吸收。

果樹根系被動吸收不僅受外界環境條件的影響,而且與根系的陽離子代換量以及根的自由空間有關。離子態養分的來源除了土壤外,根系的呼吸作用產生的二氧化碳和水形成碳酸(H2CO3),碳酸解離成H+和HCO-3,然後分別與土壤溶液中的陰、陽離子進行交換而被吸收(

圖3-6根外H+和土壤溶液中陽離子的離子交換

圖3-7根分泌的碳酸與黏土所吸附的離子進行離子交換

)。

②離子的主動吸收。許多研究資料證明,果樹體內離子態養分的濃度常比外界土壤溶液濃度高,有時竟高達數十倍甚至數百倍,而仍能逆濃度吸收,且吸收養分還有選擇性。這種現象很難從被動吸收來解釋。所以,離子的擴散、質流以及離子的交換只能說明離子態養分吸收的一個現象,而不能說明其原因與機理。目前,相關研究人員從能量的觀點和酶動力學原理來研究主動吸收離子態養分,並提出載體解說和離子泵解說。

載體是生物膜上能攜帶離子穿過膜的蛋白質或其他物質。載體學說的理論依據是酶動力學。它能夠較圓滿地從理論上解釋關於離子吸收中的3個基本問題,即:離子的選擇性吸收、離子通過質膜以及在質膜上的轉移、離子吸收與代謝的關系。

載體運輸的機理有幾種不同模型,即:載體載著離子在膜內擴散的擴散模型、載體蛋白變構使載體與底物的親和力改變而將離子釋放到膜內的變構模型、載體帶著離子在質膜上旋轉將離子「甩」進質膜內的旋轉模型。在這些作用機理中,常用擴散模型和變構模型來解釋離子的主動吸收(

圖3-8離子經載體蛋白的變構運轉模型

M+為陽離子P為結合態磷Pi為無機態磷

圖3-9離子泵養分運輸

)。

離子載體的作用有兩種:一是離子載體和被運載的離子形成配合物,以促進離子在膜的脂相部分擴散,使離子擴散到細胞內,或者使離子擴散到載體中;另一種是離子載體能在膜內形成臨時性的充水孔,離子通過充水孔透過質膜。由於離子載體對各種離子有選擇性,所以根系就會有選擇性地吸收養分。

離子泵是存在於細胞膜上的一種蛋白質,它在有能量供應時可使離子在細胞膜上逆電化學勢梯度主動地吸收。離子泵能夠在介質中離子濃度非常低的情況下,吸收和富集離子,致使細胞內離子的濃度與外界環境中相差很大(

圖3-9離子泵養分運輸

)。通過細胞化學技術和電子顯微鏡技術證實,在根細胞原生質膜上有ATP酶,它不均勻地分布在細胞膜、內質網和線粒體膜系統上。ATP酶可被K+、Rb+、Na+、NH+4、Cs+等陽離子活化,促進ATP酶水解,產生質子泵,將質子(H+)泵出膜外,進入外界溶液,同時一價陽離子則可進入細胞質。由於膜內外產生質子梯度,又促使2H+與陰離子一起運入細胞質中。

總之對養分的跨膜運輸來說,尤其是離子態養分,運輸的主要驅動力是引起跨膜電位梯度的H+-ATP酶。離子吸收與ATP酶活性之間有很好的相關性。陰陽離子的運輸速率與電位和化學位的梯度、離子的理化性質等有關。

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