Ⅰ 试分析电渗析分离法与离子交换分离法和电泳分离法的区别与联系
一类单元操作的传质为各种均匀混合物的主要理论依据。早在公元前,人们会知道从矿石,这是最早的传质应用中的分离过程的植物提取金属和药品的方法。在现代化工产业的发展过程中,质量分离过程中发挥了特别重要的作用。如:传质分离,得到氮纯氢气体混合物,氨的工业生产,能够;的原油被分离,以获得各种燃料油,润滑油和石化原料,这是基础石化;类似地,无分离和纯化,以获得高纯度的乙烯,丙烯,丁二烯,氯乙烯单体,就不可能生产出各种合成树脂,合成橡胶,纤维和合成纤维。几乎没有一个化学生产过程中不需要的原料或反应产物分离和纯化。用作传质分离装置参天塔是化工厂的最明显的迹象,并在分离过程的传质的应用不限于化学工业中,范围例如核工业用各种分离方法提取核燃料,以及治疗后的废物。它可以在现代生活中可以说,从航天飞机到海底,从生物的化学物质对环境的保护,从所述混合物分离分不开的。
通过物理和化学原理,在工业和质量分离的分离过程通常使用可分为平衡和速率分离分为两类:由单独的媒体的装置
平衡分离方法(如热,溶剂和吸附剂) ,以使所有相混合物体系的两相系统中,然后在混合物中的成分是在这两个阶段的相位平衡是不等同于根据所取得的分离的分配。根据状态可分为两个阶段:①气体(蒸汽)的液体传质过程,如蒸馏,吸收; ②液 - 液传质过程,诸如萃取; ③气(汽)固传质过程,如吸附,色层分离,分离泵参数; ④液固传质过程,如浸出,吸附,离子交换层析,分离和泵的其它参数。在这两个阶段的时候
平衡,您可以使用平衡的比例(或分配系数)文的关系,组分浓度,说:
其中yi和喜表示分两期组分i的浓度。对于命名为x和y相,根据气体或称为相汽相,萃取液萃取为y相的吸收,蒸馏的习惯。在一般情况下,平衡比取决于两相的组合物的温度和压力线的特性。 Ki和KJ的比例的两种组分的i和j平衡比称为分离因子αij:
在一些传质分离的过程中,该分离因子往往有专门的名称。例如:被称为蒸馏的相对挥发;被称为选择性提取系数。平衡一般比文价值观的分子较大,所以αij大于一。只要这两种组分的平衡比是不相等的(即αij≠1),可以通过平衡分离方法来分离,αij越大越容易分离。均衡的比例,最系统的分离系数并不大,平衡,可实现一次接触分离是非常有限的,你需要采取行动,以提高多级逆流分离。以适应各种系统和操作条件和分离的要求,以提供多种不同类型的传质设备中的相应的使用。下,在分离过程中的驱动力
率(密度差,压力差,温度差,像差量的电势)的效果,有时具有选择性渗透膜,利用各成分的扩散率,实现组间差异的分离点。原料及这些方法的加工产品通常属于相同的相位,只在该组合物的差异。的分离方法的速率可分为:①膜分离,如超滤,反渗透,渗析和电渗析。 ②场分离,如电泳,热扩散,超速离心分离。
差分分离膜分离和场:前者与分离两种流体的膜,后者不被挪用。不同类型的分离过程率,分别使用不同的设备和不同的方法来设计的计算和操作控制。
Outlook和质量分离过程蒸馏,吸附,萃取,有些单位已与经营的非常广泛的悠久历史,并进行了大量的研究,积累了丰富的运作经验和信息。但是,进一步研究这些过程的机理和传质规律,高效传质设备,研究开发和掌握他们的放大规律,改进和其他设备的设计计算方法,仍然有许多工作要做。能耗和大规模分离过程,并且常常构成了单位能耗的主要部分,因此降低了能源消耗和质量分离的过程中,引起了普遍的关注。膜分离是一个新的领域,一类分离,稀溶液处理的分离,生化产品,节约能源,不污染产品,已显示出其优越性。研究和开发新的分离方法的开发,在组合使用,以提高工作效率,以及利用化学反应的要被分离的各种分离方法,是非常值得关注的发展方向。
Ⅱ 什么是离子交换水
rightleder常见的两种离子交换方法分别是硬水软化和去离子法。硬水软化主要是用在反渗透内(RO)处理之前,先将水质硬度降容低的一种前处理程序。软化机里面的球状树脂,以两个钠离子交换一个钙离子或镁离子的方式来软化水质。[1]
在离子交换过程中与离子交换剂交换基团作用能力强的离子从溶液中分出而进入交换剂,被交换离子则从交换剂分出而进入溶液。离子交换分离常在柱式设备中进行。由于操作方法的不同离子交换法又可分为淋洗法和排代法等。将离子交换剂装入交换柱中,含被分离物质的溶液由柱顶加入,使之在交换柱顶端发生交换吸附,然后用一种溶液(淋洗剂或排代剂)连续流过交换柱,使被分离离子在柱中实现多次离子交换吸附和解吸,最后达到不同离子间的分离。离子交换法的关键在于选择合适的离子交换剂和吸附、淋洗的条件。交换剂中交换基团的性质,交联度、粒度和交换容量的大小,对交换过程有重要影响。往溶液中加入络合剂可提高离子交换法的选择性,以获得更加良好的分离效果。
Ⅲ 在离子交换分离中,为什么要控制流出液的流量,淋洗液为什么要分几次加入
溶液中待交换的离子与交换树脂中的离子交换有一个过程:溶液中待交换的离子向树内脂颗粒表面迁移容并通过树脂表面的边界水膜,进入树脂内部的孔道与树脂的离子交换,被交换下的离子再从树脂孔道往外移动,穿孔树脂膜到溶液中.这个交换过程是需要一定时间的.如果待处理的液体流速太快,就有一部份离子来不及交换,造成泄漏,影响处理质量;如果速度太慢就会减小处理流量,降低处理效率.所以要控制液体流速.
【精锐】
Ⅳ 离子交换树脂按作用和用途可分为哪几种
1、强酸性阳离子交换树脂
强酸性阳离子交换树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性,树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子,这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。
强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。
树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用,如强酸性阳离子交换树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。
2、弱酸性阳离子交换树脂
弱酸性阳离子交换树脂含弱酸性基团,如羧基-COOH,能在水中离解出H+而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如R-COO-(R为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。
弱酸性阳离子交换树脂离解性较弱,在低pH下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5-14)起作用,这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。
3、强碱性阴离子交换树脂
强碱性阴离子交换树脂含有强碱性基团,如季胺基(亦称四级胺基)-NR3OH(R为碳氢基团),能在水中离解出OH-而呈强碱性,这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。
强碱性阴离子交换树脂的离解性很强,在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。
4、弱碱性阴离子交换树脂
弱碱性阴离子交换树脂含有弱碱性基团,如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2,它们在水中能离解出OH-而呈弱碱性,这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。
弱碱性阴离子交换树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附,只能在中性或酸性条件(如pH1-9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH进行再生。
Ⅳ 离子交换法的定义
常见的两种离子交换方法分别是硬水软化和去离子法。硬水软化主要是用在反内渗透(RO)处理之前,先容将水质硬度降低的一种前处理程序。软化机里面的球状树脂,以两个钠离子交换一个钙离子或镁离子的方式来软化水质。
在离子交换过程中与离子交换剂交换基团作用能力强的离子从溶液中分出而进入交换剂,被交换离子则从交换剂分出而进入溶液。
离子交换分离常在柱式设备中进行。由于操作方法的不同离子交换法又可分为淋洗法和排代法等。将离子交换剂装入交换柱中,含被分离物质的溶液由柱顶加入,使之在交换柱顶端发生交换吸附,然后用一种溶液(淋洗剂或排代剂)连续流过交换柱,使被分离离子在柱中实现多次离子交换吸附和解吸,最后达到不同离子间的分离。
离子交换法的关键在于选择合适的离子交换剂和吸附、淋洗的条件。交换剂中交换基团的性质,交联度、粒度和交换容量的大小,对交换过程有重要影响。往溶液中加入络合剂可提高离子交换法的选择性,以获得更加良好的分离效果。
Ⅵ 离子交换树脂使用多次后为什么需要再生
离子交换树脂吸咐饱和后就需启动再生工艺,与使用多次无关。
1、决定离子交换树脂是否专需要启属动再生工艺与使用次数无关,与交换树脂是否已经吸咐饱和有关。
2、不论阳离子树脂还是阴离子树脂使用一段时间后被钙镁离子和碳酸根硫酸根等饱和,所以再生意义就在于从饱和树脂中把结合上的阴阳离子拿下来,让它恢复处理水的能力。
3、离子交换树脂是一种聚合物,带有相应的功能基团。一般情况下常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子。当水中的钙镁离子含量高时离子交换树脂可以释放出钠离子,功能基团与钙镁离子结合,这样水中的钙镁离子含量降低,水的硬度下降。硬水就变为软水,这是软化水设备的工作过程。
4、当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后树脂的软化能力下降,可以用氯化钠溶液流过树脂,此时溶液中的钠离子含量高,功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合,这样树脂就恢复了交换能力,这个过程叫作再生。
Ⅶ 离子交换树脂使用多次后为什么需要再生,简述再生过程
离子交来换树源脂再生的原因:
离子交换树脂在使用的过程中,与水中的杂质进行转化,当离子交换树脂的吸附能力已达到饱和状态,离子交换树脂就已经无法继续吸附水中的杂质了,这时候离子交换树脂就已经失去交换杂质的作用了,如果要更换树脂的话,会造成大量的物力和人力浪费,所以一般在离子交换树脂的吸附能力达到饱和之后,就要对离子交换树脂进行再生处理。
离子交换树脂再生的周期:
离子交换树脂的再生周期,一般要根据实际的水质情况,如果水中的杂质过多,可能会导致离子交换树脂达到饱和的时间缩短,再生的周期也会缩短,如果水质好的话,再生的周期就更长一些。
离子交换树脂再生的方法:
树脂再生时,先吸收5%的盐酸5L由槿底进,进行反冲,大概10-15分钟左右,确定阴、阳树脂分层完之后,分别对阴、阳进行处理。
阳树脂利用5%的浓度盐酸进行吸酸再生,吸酸的时间大概为1.5个小时,然后再等待半小时之后,进行慢冲15分钟后再进行快冲,直到冲到中性为止。
阴树脂用5%的浓度进行吸碱再生,时间为2小时,然后等半小时之后,进行慢冲15分钟后再进行快冲,直到冲到中性为止。
最后用平时的进水,进行检测,如果符合标准就可以使用了。
Ⅷ 阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的区别和用法
阳离子交复换树脂:活性基团为制阳离子,比如氢离子,钠离子等。树脂上的活性基团与上样液中的阳离子发生交换,那么氢离子或钠离子流出,上样液中的阳离子留在了树脂上,再经过洗脱,将目的物阳离子洗脱下来,从而达到分离纯化的目的。阴离子交换树脂:活性基团为阴离子,比如氢氧根离子,氯离子等。上样液中的阴离子与氢氧根离子或氯离子发生交换,目的物结合到了树脂上,再洗脱下来。树脂用法:以阳离子树脂为例。1,树脂用50~60℃热水泡,不时搅拌,开始每隔15分钟换水一次,换4次,再每隔半小时换水一次,换4次。此时水应为透明,若不透明还有其他颜色或浑浊,继续水洗。2,树脂装柱。用1N盐酸缓慢流过树脂柱,大约每小时走1.5倍柱体积,共走3~4柱体积,换去离子水冲柱至中性。3,用1N 氢氧化钠缓慢流过树脂柱,大约每小时走1.5倍柱体积,共走3~4柱体积,换去离子水冲柱至中性。4,重复2,树脂变为氢型。不重复2,树脂为钠型。 一般树脂厂商都会告诉你如何处理活化的。
Ⅸ 有关离子交换膜的化学习题
1·名称解释
离子交换膜——四氟乙烯同具有离子交换基团的全氟乙烯基醚单体的共聚物。全氟磺酸膜:电阻小、化学性能稳定;全氟羧酸膜:阻止OH- 迁移性能好,电流效率高;全氟磺酸—羧酸复合膜:既有全氟羧酸膜阻止OH-迁移性能好,电流效率高的优点,又具有全氟磺酸膜电阻小,化学性能稳定,氯气中氢含量少,膜使用寿命长等优点。
2·为什么盐水要进行二次精制?
解:如果精制盐水中含有较多的多价阳离子(如Ca 2+、Mg 2+、Al 3+、Fe 3+),则会增加精制盐水中Na+进行离子交换及渗过膜微孔的难度。工业上常将食盐水作二次精制处理,以除去多价阳离子,使其在允许的含量以内。在螯合塔中进行。螯合树脂。
3·离子交换膜法工艺过程?
答:一次盐水精制;二次盐水精制;电解;烧碱蒸发。
4·离子交换膜法电解工艺条件分析
解:(1) 饱和食盐水的质量。
(2) 电解槽的操作温度70-90℃。操作温度不能低于65℃。电解槽温度通常控制在70-90℃之间。
(3) 阴极液中NaOH的浓度。当阴极液中NaOH浓度上升时,膜的含水率就降低,膜内固定离子浓度上升,膜的交换能力增强,电流效率高。但是NaOH浓度过高,膜中OH-离子反渗透到阳极机会增多,使电流效率下降。
(4) 阳极液中NaCl的含量210g/L。
大概地找了一下,找到了这4个!看可以不?
Ⅹ 离子交换分离-半微量化学分析
其分析流程见图.1。
试剂
强酸性苯乙烯型阳离子交换树脂,强酸1号。树脂在水中浸泡后倒去水,再用2mol/LHCl浸泡过夜,倾出盐酸,用蒸馏水洗涤至中性,装入交换柱(1cm×7cm)中。用30mL2mol/LHCl淋洗树脂,再用蒸馏水淋洗至中性,最后用0.2mol/LHCl淋洗平衡,备用。
图69.1 黄铁矿分析流程
底液取100mL1g/L动物胶溶液、270mL(1+1)H2SO4和50mL100μg/mL碲溶液混合,用水稀释至500mL,摇匀(供测砷用)。
金-铜混合试剂将0.93g氯化金(AuCl3·HCl·4H2O)和13.4g氯化铜(CuCl2·2H2O)溶于500mL(1+1)HCl溶液中;取10mL此溶液用氯化钠饱和的(1+1)HCl稀释至400mL(供测硒用)。
分析步骤
称取40mg(精确至0.01mg)试样置于100mL烧杯中,加几滴水润湿试样,加入5mL冷王水(用时现配),盖上表面皿并放置30min(其间可摇动两次,使试样慢慢分解)。将烧杯置于水浴上加热,分解试样至全溶。移去表面皿,将溶液蒸至近干。取下,加2mLHCl,继续加热,蒸发至干。加热的10~20mL0.2mol/LHCl溶解盐类至溶液清亮,取下。冷却至室温。将溶液(若有沉淀或残渣,则过滤后使用溶液;沉淀残渣经灼烧,氢氟酸挥发测定SiO2,残渣溶解后合并于2mol/LHCl淋洗液中)倒入阳离子交换柱,流出液用100mL容量瓶承接,用0.2mol/LHCl淋洗烧杯及交换柱,溶液体积控制在70mL左右,再用水淋洗至约100mL,取下容量瓶。用水稀释至刻度,摇匀,制得溶液(A)。供测定硫、砷、硒、磷等元素使用。
用40mL2mol/LHCl分8次淋洗阳离子交换柱(每次5mL),流出液用100mL烧杯承接,低温或水浴上蒸发除去过量的酸,转入50mL容量瓶中,用水稀释至刻度并控制酸度!(HCL)=2%左右,摇匀。制得溶液(B)。供测定全铁、钙、镁、铜、锌、钴、镍、镉、锰和铟。
(1)硫的测定
移取50.0mL溶液(A)于250mL烧杯中,加水稀释至150mL,热至微沸。趁热加入5mL100g/LBaCl2溶液,用硫酸钡重量法测定。
(2)砷的测定
移取2.0mL溶液(A)于10mL比色管中,加入1滴50g/L抗坏血酸溶液、4mL底液、1mL2mol/LNH4I,用水稀释至刻度,摇匀。在示波极谱仪上于原点电位-0.1V扫描测定。
校准曲线0~1μgAs或0~10μgAs。
(3)硒的测定
移取2.0mL溶液(A)于10mL比色管中,加入1mL0.1mol/LNaOH溶液、5mL金-铜混合试剂、1mL10g/L阿拉伯胶,用水稀释至刻度,摇匀。与校准曲线同时加0.5mL100g/L次亚磷酸钠溶液,立即摇匀。放置15~30min后,目视比色或按加次亚磷酸钠的顺序,以水为参比,用2cm比色皿,在波长580nm处测量吸光度。
校准曲线0.00~0.05μgSe。
(4)磷的测定
移取20.0mL溶液(A)于100mL烧杯中,加入2mLHBr,加热蒸发至近干;加入2mLHNO3,加热蒸发至近干,取下。冷却后,用磷钼蓝光度法测定。
(5)全铁的测定
移取2.0mL试液(B)于100mL容量瓶中,分别加入5mL2og/L抗坏血酸溶液、10mL4g/L1,10-邻二氮菲溶液和15mL250g/L乙酸钠溶液,用水稀释至刻度,摇匀。用1cm比色皿,于波长510nm处,测量吸光度。
校准曲线0~800μgFe2O3。
(6)钙和镁的测定
移取10.0mL试液(B)于25mL容量瓶中,准确加入2mL100g/LSrCl2溶液,用水稀释至刻度,摇匀。用原子吸收光谱法测定钙和镁。
校准曲线0~500μgMgO、CaO。
(7)铜、锌、钴、镍、镉、锰和铟的测定
用剩下的试液(B),选择各自的最佳仪器条件参数,以原子吸收光谱法测定铜、锌、钴、镍、镉、锰和铟。
注意事项
砷、硒也可以用原子荧光光谱法测定。