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離子交換法凈化水

發布時間:2022-01-12 19:38:31

Ⅰ 求離子交換法在凈化水的應用的參考文獻,數據和圖,越多越好,很急,謝謝!

實驗九 水的凈化——離子交換法 [實驗目的] 1. 了解離子交換法制備純水的基本原理; 2. 掌握水質檢驗的原理和方法; 3. 學習電導率儀的使用; 4. 掌握離子交換樹脂的操作方法。 [實驗原理] 天然水的凈化方法有:蒸餾法、電滲析法、離子交換法 離子交換法制備純水是使自來水通過離子交換柱(內裝離子交換樹脂),除去雜質離子,達到凈化的目的。 離子交換樹脂是一種難溶性的高分子聚合物,對酸、鹼及一般有機溶劑穩定。它具有網狀骨架結構。在其骨架上含有許多可與溶液中的離子起交換作用的「活性基團」。根據 樹脂可交換活性基團的不同,可將離子交換樹脂分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂:是樹脂中的活性基團可與溶液中的陽離子進行交換,如: - + - +
R-SO3 H
R-COO H
R 表示樹脂中網狀結構的骨架部分。 活性基團中含有H+,可與溶液中的陽離子交換的陽離子交換樹脂稱為酸性陽離子交 換樹脂或H型陽離子交換樹脂。按活性基團酸性強弱的不同,又分為強酸性、弱酸性離子交換樹脂。例如R-SO3H為強酸性離子交換樹脂(如國產「732」 樹脂);R-COOH為弱 酸性離子交換樹脂(如國產「724」 樹脂)。陰離子交換樹脂:是樹脂中的活性基團可與溶液中的陰離子進行交換,如:R-NH3+OH- R-N+(CH3)3|OH- 按活性基團鹼性強弱的不同,又分為強鹼性、弱鹼性離子交換樹脂。例如 R-N+ OH- (CH3)3為強鹼性離子交換樹脂(如國產「717」 樹脂);為R-NH3+OH-弱鹼性 1
離子交換樹脂(如國產「701」 樹脂)。 當水流經過離子交換柱時,水中的Na+,Ca2+或Cl-,SO42-等離子與樹脂上的活性基團 中的H+或OH-進行交換: R-SO3-H+ + Na+

Ⅱ 離子交換法在廢水處理中有哪些應用

在廢水處理中,離子交換法可用於去除廢水中的某些有害物質,回收有價值化學品、重金屬和稀有元素,或為了實現水資源的重復利用。主要用於處理電鍍廢水,如鍍鉻廢水、鍍鎳廢水、鍍鎘廢水、鍍金廢水、鍍銀廢水、鍍鋅廢水、鍍銅廢水及含氰廢水等,在膠片洗印廢水中回收銀、CD-2、CD-3等貴重化學葯品,還可用於其他含鉻廢水、含鎳廢水和含汞廢水、放射性廢水的處理。
每升含鉻數十至數百毫克的電鍍廢水首先經過過濾去除懸浮物,再經陽離子交換器除去金屬離子,然後進入陰離子交換器除去Cr2O7-和Cr2O4- ,出水六價鉻的含量小於0.5mg/L,還可作為清洗水循環使用。陰樹脂用12%NaOH再生後,再生液含鉻可高達17g/L,將此再生液H型陽離子交換器使Na2CrO4 轉變成鉻酸,再經蒸發濃縮7~8倍後,可返回電鍍槽重新使用。
離子交換法處理電鍍廢水,第一個陽離子交換器的作用有兩個,一是除去金屬離子及雜質,減少對陰樹脂的污染,因為重金屬對樹脂的氧化分解能起催化作用;二是降低pH值,使六價格以Cr2O7- 存在,因為陰樹脂Cr2O7- 的選擇性大於Cr2O4- 和其他陰離子的選擇性,而且交換一個Cr2O7- 除去兩個Cr6+,面交換一個Cr2O4- 只能除去一個Cr6+。由於Cr2O7- 是強氧化劑,容易引起樹脂的氧化性破壞,因此一定要選用化學穩定性較好的強鹼性樹脂
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Ⅲ 如何用離子交換法制備軟水

軟水是指水中Ca+,Mg+等離子被交換出來,離子交換法,使用Na性樹脂來交換水中Ca+,Mg+等離子。交版換能力下降後,權用NaCl進行再生。
具體操作方式是將Na性樹脂,均勻的填裝在罐體內。讓水均勻的通過。

Ⅳ 什麼是離子交換的水軟化

離子交換軟化法就是利用離子交換劑降低水中硬度的水處理方法。常用的回離子交換劑有鈉型樹脂(答RNa)、強酸性H(RH)型樹脂和弱酸性H樹脂。離子交換軟化系統採用Na離子交換軟化系統和H-Na離子交換脫鹼軟化系統。

Ⅳ 離子交換樹脂凈水原理

離子交換樹脂算起來不算凈水,它們主要用於水的高級凈化,也就是去除特定離子。離子交換樹脂一般是高分子鹽類,強鹼弱酸鹽,或者強酸弱鹼鹽,比如常用去除硬度的001×7強酸性陽離子樹脂,就是末端是鈉離子,水經過時候鈉離子交換掉水裡的鈣離子,降低水的硬度。當離子飽和無法繼續降硬的時候,需要用飽和食鹽水進行樹脂再生,也就是用鈉離子換掉樹脂上的鈣離子。其他樹脂工作方法類似,當然也有一次性樹脂。

Ⅵ 為何蒸餾法和離子交換法能去除水中的無機雜質

蒸餾法是將水加熱至沸騰,只有水蒸氣冒出然後凝結,凝結水當然不含雜質了專。
離子交換法屬是利用陰陽離子交換技術,利用陰(陽)離子交換樹脂,以樹脂中陰(陽)離子基團,
交換水中對應陰(陽)離子,例如H型陽樹脂,可以以H離子置換掉水中陽離子,如鈣鎂離子等,從而達到去除水中離子目的。
陰陽離子交換樹脂均有多種型號,不同型號置換後釋放到水中離子有差別,交換速率等也有差別,需要按實際需要選擇。

Ⅶ 為什麼蒸餾法和離子交換法能去除水中的無機雜質

天然水中含有氯化鈉、氯化鎂、硫酸鎂、氯化鈣等無機鹽雜質,蒸餾法可以將水蒸發冷卻後形成所謂的蒸餾水,水從液相轉換為氣相的過程中,無機鹽雜質被沉澱去除。離子交換法去除水中無機鹽雜質原理為:
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。

Ⅷ 簡述採用離子交換法制備純化水的過程

離子交換來法制備純化源水的過程分下列幾種:
1、純化水的製取的最早方法就是離子交換,他起源於60年代左右,一般採取陽離子交換樹脂+陰離子交換樹脂+混合離子交換樹脂(陰樹脂和陽樹脂2:1),這種方法需要浪費大量的酸和鹼再生樹脂現在被淘汰了。
2、電滲析(ED)+陽離子交換樹脂+陰離子交換樹脂+混合離子交換樹脂(陰樹脂和陽樹脂2:1),這是80年代製造純化水的方法,原理就是通過電滲析預脫鹽來減少樹脂轉型再生的酸鹼使用量。
3、反滲透(RO)+混合離子交換樹脂(陰樹脂和陽樹脂2:1),這是90年代流行的製造純化水的方法,反滲透與電滲析相比脫鹽率更高,操作更簡便。
總結:離子交換法來制備純化水應該是老工藝了,他的優點就是出水水質好,投資較少。缺點就是由污染,運行費用高。由於樹脂本身就是有機物化學合成,他的破碎率較難控制或者一般廠家難以設計高標準的工藝,在新版GMP對TOC要求越來越嚴格的情況下,慢慢被雙級反滲透工藝所淘汰。

Ⅸ 離子交換水處理工藝的處理方法是什麼

離子交換水處理工藝定義就是離子交換法(ion exchange process),是液相中的離子和固相中離子間所進行的一種可逆性化學反應,當液相中的某些離子較為離子交換固體所喜好時,便會被離子交換固體吸附,為維持水溶液的電中性,所以離子交換固體必須釋出等價離子回溶液中。

常見的兩種離子交換方法分別是硬水軟化和去離子法。硬水軟化主要是用在反滲透(RO)處理之前,先將水質硬度降低的一種前處理程序。軟化機裡面的球狀樹脂,以兩個鈉離子交換一個鈣離子或鎂離子的方式來軟化水質。

原理:離子交換法是以圓球形樹脂(離子交換樹脂)過濾原水,水中的離子會與固定在樹脂上的離子交換。常見的兩種離子交換方法分別是硬水軟化和去離子法。硬水軟化主要是用在反滲透(RO)處理之前,先將水質硬度降低的一種前處理程序。軟化機裡面的球狀樹脂,以兩個鈉離子交換一個鈣離子或鎂離子的方式來軟化水質。

離子交換樹脂利用氫離子交換陽離子,而以氫氧根離子交換陰離子;以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯製成的陽離子交換樹脂會以氫離子交換碰到的各種陽離子(例如Na+、Ca2+、Al3+)。同樣的,以包含季銨鹽的苯乙烯製成的陰離子交換樹脂會以氫氧根離子交換碰到的各種陰離子(如Cl-)。從陽離子交換樹脂釋出的氫離子與從陰離子交換樹脂釋出的氫氧根離子相結合後生成純水。

陰陽離子交換樹脂可被分別包裝在不同的離子交換床中,分成所謂的陰離子交換床和陽離子交換床。也可以將陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂混在一起,置於同一個離子交換床中。不論是那一種形式,當樹脂與水中帶電荷的雜質交換完樹脂上的氫離子及(或)氫氧根離子,就必須進行「再生」。再生的程序恰與純化的程序相反,利用氫離子及氫氧根離子進行再生,交換附著在離子交換樹脂上的雜質。

Ⅹ 用離子交換法使硬水軟化和凈化的基本原理是怎樣的

主要的原理是水中的金屬離子會被置換成氫離子,這樣的話它就沒有硬度了。

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