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根哪个部位进行离子交换

发布时间:2021-11-10 20:49:32

『壹』 根是怎样吸收养分的

根吸收养分的过程:

  1. 土壤矿质养分(离子)向根表的迁移;

  2. 离子吸附在根部细回胞膜表面;答

  3. 离子跨膜运输进入根细胞质(根细胞内部)。

根系吸收养分的部位:

若要了解根系对养分的吸收,首先需要知道根尖的结构。如图2所示,根尖从顶端依次分为根冠,分生区,伸长区,成熟区。对于根系来说,无论主根还是侧根都具有根尖,根尖是根系生命活动最为活跃的部分,扮演着吸收养分的重要角色。通常,根尖成熟区根毛的寿命只有1-2周,根毛死亡之后,伸长区就会产生新的根毛来补充,所以根毛区一直在向前推移,也改变了根系在土壤中吸收养分的位置。根毛的形成大大增加了根系吸收养分的面积,但是根毛易受土壤湿度影响,在干旱的土壤里几乎不能发育。

『贰』 什么叫阳离子交换什么叫阴离子交换

、离子交换树脂的组成
离子交换树脂是一类带有功能基的网状结构专高分子化合物,其结构由三部分组成属:不溶性的三维空间网状骨架,连接在骨架上的功能基团和功能基团所带的相反电荷的可交换离子。
阳离子交换树脂:骨架上结合有磺酸基(-SO3H)(强酸性阳离子交换树脂)或羧酸基(-COOH)(弱酸性阳离子交换树脂)。
阴离子交换树脂:骨架上结合有季铵基(强碱性阴离子交换树脂),伯胺基、仲胺基、叔胺基(弱碱性阴离子交换树脂)。
二、离子交换树脂的分类
按骨架结构不同:凝胶型(干态无孔,吸水后产生微孔)和大孔型(树脂内部无论干、湿或收缩、溶胀都存在着比凝胶型树脂更大、更多的孔)。
根据所带的功能基团的特性:阳离子交换树脂(带酸性功能基,能与阳离子进行交换)、阴离子交换树脂(带碱性功能基,能与阴离子进行交换)和其它树脂。

『叁』 根是什么

根(root)植物学名词,一般指植物在地下的部位。主要功能为固持植物体,吸收水分和溶于水中的矿物质,将水与矿物质输导到茎,以及储藏养分。许多植物的地下构造本质上为特化的茎(如球茎、块茎),根与枝不同处主要在于缺少叶痕与芽,具有根冠,分枝由内部组织产生而非由芽形成。

根的功能:

吸收水分和无机盐

根系从土壤中吸收水分的最活跃部位,是根端的根毛区。通常仅由根系的活动而引起的吸水现象,称为主动吸水,而把由地上部分的蒸腾作用所产生的吸水过程,称被动吸水。根系从土壤中吸收矿物质是一个主动的生理过程,它与水分的吸收之间,各自保持着相对的独立性。

根部吸收矿质元素最活跃的区域是根冠与顶端分生组织,以及根毛发生区。土壤中的各种离子先吸附在根表面,然后经能量转换与 的作用,通过细胞膜进入细胞中,再由细胞间的离子交换、进入维管柱的木质部导管。

根系的吸收功能: 一种是根系对土壤养分的主动“截获”。其二是植物生长与代谢活动(如蒸腾、吸收)的影响下,土壤中的养分向根系表皮的迁移,成为“质流和扩散”。

『肆』 根具有什么功能

固定植株
吸收水分
吸收矿物质
部分植物的根具有贮藏营养的作用
可以产生一些激素

『伍』 请问离子交换的作用是什么啊

您问的太笼统了啊。
(1)按骨架材料分类
按合成离子交换树脂骨架材料的不同,离子交换树脂可分为苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系、环氧系等。
(2)按交换基团的性质分类
根据交换基团的性质不同,离子交换树脂可分为两大类:凡与溶液中阳离子进行交换反应的树脂,称为阳离子交换树脂,阳离子交换树脂可电离的反离子是氢离子及金属离子;凡与溶液中的阴离子进行交换反应的树脂,称为阴离子交换树脂,阴离子交换树脂可电离的反离子是氢氧根离子和酸根离子。
离子交换树脂同低分子酸碱一样,根据它们的电离度不同又可将阳离子交换树脂分为强酸性阳树脂和弱酸性阳树脂;可将阴离子交换树脂分为强碱性阴树脂和弱碱性阴树脂。表1中归纳了离子交换树脂的类别。
表1 离子交换树脂的类别
树脂名称
交换基团
酸碱性
化学式
名称
阳离子交换树脂
—SO3-H+
磺酸基
强酸性
—COO-H+
羧酸基
弱酸性
阴离子交换树脂
—N+OH-
季铵基
强碱性
—NH+OH-
—NH2+OH-
—NH3+OH-
叔胺基
仲胺基
伯胺基
弱碱性

此外,还可以根据交换基团中反离子的不同,将离子交换树脂冠以相应的名称,例如:氢型阳树脂、钠型阳树脂、氢氧型阴树脂、氯型阴树脂等。离子交换树脂由钠型转变为氢型或由氯型转变为氢氧型称为树脂的转型。
(3)按离子交换树脂的微孔型态分类
由于制造工艺的不同,离子交换树脂内部形成不同的孔型结构。常见的产品有凝胶型树脂和大孔型树脂。
a)凝胶型树脂。这种树脂是均相高分子凝胶结构,所以统称凝胶型离子交换树脂。在它所形成的球体内部,由单体聚合成的链状大分子在交联剂的链接下,组成了空间结构。这种结构像排布错乱的蜂巢,存在着纵横交错的“巷道”,离子交换基团就分布在巷道的各个部位。由巷道所构成的空隙,并非我们想象的毛细孔,而是化学结构中的空隙,所以称为化学孔或凝胶孔。其孔径的大小与树脂的交联度和膨胀程度有关,交联度越大,孔径就越小。当树脂处于水合状态时,水分子链舒伸,链间距离增大,凝胶孔就扩大;树脂干燥失水时,凝胶孔就缩小。反离子的性质、溶液的浓度及pH值的变化都会引起凝胶孔径的改变。
凝胶孔的特点是孔径极小,平均孔径约1~2nm,而且大小不一,形状不规则。它只能通过直径很小的离子,直径较大的分子通过时,则容易堵塞孔道而影响树脂的交换能力。凝胶型树脂的缺点是抗氧化性和机械强度较差,特别是阴树脂易受有机物的污染。
b)大孔型树脂。这种树脂在制造过程中,由于加入了致孔剂,因而形成大量的毛细孔道,所以称为大孔树脂。在大孔树脂的球体中,高分子的凝胶骨架被毛细孔道分割成非均相凝胶结构,它同时存在着凝胶孔和毛细孔。其中毛细孔的体积一般为0.5mL(孔)/g(树脂)左右,孔径在20~200nm以上,比表面积从几m2/g到几百m2/g。由于这样的结构,大孔型树脂可以使直径较大的分子通行无阻,所以用它去除水中高分子有机物具有良好的效果。
大孔型树脂由于孔隙占据一定的空间,骨架的实体部分就相对减少,离子交换基团含量也相应减少,所以交换能力比凝胶型树脂低。大孔型树脂的吸附能力强,与交换的离子结合较牢固,不容易充分恢复其交换能力。但大孔树脂的抗氧化性能比较好,因为它的交联度较大,大分子不易降解。再者,大孔树脂具有较好的抗有机物污染性能,因为被树脂截留的有机物,易于在再生操作中,从树脂的孔眼中清除出去。
离子交换原理
应用离子交换树脂进行水处理时,离子交换树脂可以将其本身所具有的某种离子和水中同符号电荷的离子相互交换而达到净化水的目的。
如H型阳离子交换树脂遇到含有Ca2+、Na+的水时,发生如下反应:
2RH + Ca2+ R2Ca + 2H+
RH + Na+ RNa + H+
当OH型阴离子交换树脂遇到含有Cl-、SO42-的水时,其反应为:
ROH + Cl- RCl + OH-
2ROH + SO42- R2SO4 +2OH-
反应的结果是水中的杂质离子(Ca2+、Na+、Cl-、SO42-等)分别被吸着在树脂上,树脂由H型和OH型变为Ca型、Na型和Cl型SO4型,而树脂上的H+、OH-则进入水中,相互结合成为水,从而除去水中的杂质离子,制得纯水
H+ + OH- H2O
离子交换树脂的离子与水中的离子之间所以能进行交换,是在于离子交换树脂有可交换的活动离子。而且因为离子交换树脂是多孔的,即在树脂颗粒中存在着许多水能渗入其内的微小网孔,这样使树脂和水有很大的接触面,不仅能在树脂颗粒的外表面进行交换,而且在与水接触的网孔内也可以进行这一交换。
如前所述,合成的离子交换树脂是一种带有交联剂的高分子化合物,有许多水能渗入的网孔,交换剂的内部是一个立体的网状结构作为骨架,这些网组成了无数的四通八达的孔隙,孔隙里面充满了水。在孔隙的一定部位上有一个可以自由活动的交换离子。当离子交换树脂和水溶液接触时,水溶液即通过这些网状结构的孔渗入其内,离子交换树脂进行离解,结果是一定数量的离子(H型离子交换树脂为氢离子,OH型离子交换树脂为氢氧根离子)进入围绕离子交换树脂颗粒四周的水溶液中,形成离子雾。
离子交换树脂与水溶液中离子的交换过程,实际上就是离子雾中的离子与水溶液中的离子的相互交换过程,其机理可以用双电层理论进行解释。
这种理论是将离子交换树脂看作具有胶体型结构的物质,即在离子交换树脂的高分子表面上有和胶体表面相似的双电层。也就是说,在离子交换树脂的高分子表面有两层离子,紧挨着高分子表面的一层离子(如强酸性阳树脂中的—SO3-),称为内层离子,在其外面的是一层符号相反的离子层(如强酸性阳树脂中的H+)。和内层离子符号相同的离子称为同离子,符号相反的称为反离子。
根据胶体结构的概念,双电层中的离子按其活动性的大小,可划分为吸附层和扩散层。那些活动性较差,紧紧地被吸附在高分子表面的离子层,称为吸附层,它包括内层离子和部分反离子;在吸附层外侧,那些活动性较大,向溶液中逐渐扩散的离子,称为扩散层。
内层离子依靠化学键结合在高分子的骨架上,吸附层中的反离子依靠异电荷的吸引力被固定着。而在扩散层中的反离子,由于受到异电荷的吸引力较小,热运动比较显著,所以这些反离子有向水溶液中渐渐扩散的现象。
当离子交换树脂遇到含有电解质的水溶液时,电解质对其双电层有以下的作用:
(1)交换作用
扩散层中的离子与胶核距离大,受胶核电荷吸引力小,在溶液中活动较自由,离子交换作用主要是由扩散层中的反离子和溶液中其它离子互换位置所致。
在H型阳离子交换树脂与溶液中Na+的交换中,树脂内部网孔间的水中有很多从树脂上离解下来的H+,形成了很大的H+浓度,但在流动的水中H+浓度却很小;相反在流动的水中,Na+浓度很大,而树脂内部网孔水溶液中原来没有Na+。浓度大的地方的离子要向浓度小的地方运动,这就是扩散。所以水溶液中的Na+要扩散到树脂颗粒内部去,而H+要从树脂颗粒内部扩散到水溶液中去。这就是离子交换的过程。
上述的交换过程并不局限于扩散层。溶液中也有一些反离子先交换至扩散层,然后再与吸附层中的反离子互换位置;吸附层中的反离子,也会先与扩散层的反离子互换位置后,再完成上述的交换过程。
(2)压缩作用
当水溶液中盐类浓度增大时,可以使扩散层受到压缩,从而使原来处于扩散层中的部分反离子变成吸附层中的反离子,以及使扩散层的活动范围变小。这使扩散层中的反离子活性减弱,不利于进行离子交换。这也可以说明为什么当再生溶液的浓度太大时,不仅不能提高再生效果,有时反使效果降低。
上述将离子交换树脂看作具有胶体型结构的物质,用扩散理论对其交换过程进行解释,适合与水处理工艺的离子交换过程。但关于离子交换过程的机理,有多种说法,现尚还不能统一。

『陆』 如何装一根符合要求的离子交换柱

太阳能蓄水箱上有两个洞口,上方是溢出水口兼排气孔,是双通头的,可安装一根高于太阳能的短管子向上安装,以便排气,一头溢出水管可连接一长细管到家里,一般在上水里,如果这管出水了,证明上水上满了,同时,在水温高时,水箱水溢出流回家里,可以接住使用。
上下水管可装在蓄水箱下方,是单通头的,连接到家里浴室,正用个三通各带开关龙头,一个接上下水管,一个接自来水管,一个接花酒龙头。
洗澡时,先打开太阳能下水管,再开花洒开关,根据水温,可开自来水管兑冷,以供洗浴。

『柒』 根部离子交换吸附原理

根系吸收矿质的过程
1.离子被吸附在根系细胞表面
Ø根部细胞呼吸作用放出CO2和H2O。CO2溶于水生成H2CO3, H2CO3能解离出H+和HCO3-离子,这些离子同土壤溶液和土壤胶粒上吸附的离子交换,如K+、Cl-、NCO3-等进行交换,使土壤中的离子被吸附到根表面。
Ø离子交换按“同荷等价”的原理进行,即阳离子只同阳离子交换,阴离子只能同阴离子交换,而且价数必须相等。
Ø根系还可分泌出一些柠檬酸、苹果酸等有机酸来溶解一些难溶性盐类,并进一步加以吸收。岩石缝中生长的树木、岩石表面的地衣等植物就是通过这种方式来获取矿质营养的。
http://jpkc.yzu.e.cn/course/zhwshl/nljx/sfja/sfjafile/chap3-2.files/frame.htm#slide0100.htm

『捌』 根对矿质元素离子的交换吸附实验中,有两次离子交换吸附,分别是什么

根呼吸产生CO2
CO2+H2O=HCO3-+H+
其中HCO3-与NO3-等阴离子交换
H+与K+等阳离子交换
结果HCO3-和H+进入土壤溶液中
NO3-,K+等离子吸附到根毛表面来

『玖』 根细胞中的k离子以什么方式进入土壤

根系吸抄收矿质的过程
1.离子被吸附在根系细胞表面
Ø根部细胞呼吸作用放出CO2和H2O.CO2溶于水生成H2CO3,H2CO3能解离出H+和HCO3-离子,这些离子同土壤溶液和土壤胶粒上吸附的离子交换,如K+、Cl-、NCO3-等进行交换,使土壤中的离子被吸附到根表面.
Ø离子交换按“同荷等价”的原理进行,即阳离子只同阳离子交换,阴离子只能同阴离子交换,而且价数必须相等.
Ø根系还可分泌出一些柠檬酸、苹果酸等有机酸来溶解一些难溶性盐类,并进一步加以吸收.岩石缝中生长的树木、岩石表面的地衣等植物就是通过这种方式来获取矿质营养的.

『拾』 离子进入根细胞有哪些阶段

关于养分如何进入根细胞,有多种解释和假说。目前,普遍被人们所接受的是离子进入根细胞可划分为主动吸收和被动吸收两个阶段。

①离子的被动吸收。离子的被动吸收主要通过截获、扩散、质流或离子交换先进入根中的“自由空间”。它是从细胞壁到原生质膜,还包括细胞间隙。因为细胞壁带有负电荷,所以阳离子进入根中较阴离子多,而且在很短时间内就与外界溶液达到平衡。在最初阶段阴、阳离子的吸收属被动吸收。

果树根系被动吸收不仅受外界环境条件的影响,而且与根系的阳离子代换量以及根的自由空间有关。离子态养分的来源除了土壤外,根系的呼吸作用产生的二氧化碳和水形成碳酸(H2CO3),碳酸解离成H+和HCO-3,然后分别与土壤溶液中的阴、阳离子进行交换而被吸收(

图3-6根外H+和土壤溶液中阳离子的离子交换

图3-7根分泌的碳酸与黏土所吸附的离子进行离子交换

)。

②离子的主动吸收。许多研究资料证明,果树体内离子态养分的浓度常比外界土壤溶液浓度高,有时竟高达数十倍甚至数百倍,而仍能逆浓度吸收,且吸收养分还有选择性。这种现象很难从被动吸收来解释。所以,离子的扩散、质流以及离子的交换只能说明离子态养分吸收的一个现象,而不能说明其原因与机理。目前,相关研究人员从能量的观点和酶动力学原理来研究主动吸收离子态养分,并提出载体解说和离子泵解说。

载体是生物膜上能携带离子穿过膜的蛋白质或其他物质。载体学说的理论依据是酶动力学。它能够较圆满地从理论上解释关于离子吸收中的3个基本问题,即:离子的选择性吸收、离子通过质膜以及在质膜上的转移、离子吸收与代谢的关系。

载体运输的机理有几种不同模型,即:载体载着离子在膜内扩散的扩散模型、载体蛋白变构使载体与底物的亲和力改变而将离子释放到膜内的变构模型、载体带着离子在质膜上旋转将离子“甩”进质膜内的旋转模型。在这些作用机理中,常用扩散模型和变构模型来解释离子的主动吸收(

图3-8离子经载体蛋白的变构运转模型

M+为阳离子P为结合态磷Pi为无机态磷

图3-9离子泵养分运输

)。

离子载体的作用有两种:一是离子载体和被运载的离子形成配合物,以促进离子在膜的脂相部分扩散,使离子扩散到细胞内,或者使离子扩散到载体中;另一种是离子载体能在膜内形成临时性的充水孔,离子通过充水孔透过质膜。由于离子载体对各种离子有选择性,所以根系就会有选择性地吸收养分。

离子泵是存在于细胞膜上的一种蛋白质,它在有能量供应时可使离子在细胞膜上逆电化学势梯度主动地吸收。离子泵能够在介质中离子浓度非常低的情况下,吸收和富集离子,致使细胞内离子的浓度与外界环境中相差很大(

图3-9离子泵养分运输

)。通过细胞化学技术和电子显微镜技术证实,在根细胞原生质膜上有ATP酶,它不均匀地分布在细胞膜、内质网和线粒体膜系统上。ATP酶可被K+、Rb+、Na+、NH+4、Cs+等阳离子活化,促进ATP酶水解,产生质子泵,将质子(H+)泵出膜外,进入外界溶液,同时一价阳离子则可进入细胞质。由于膜内外产生质子梯度,又促使2H+与阴离子一起运入细胞质中。

总之对养分的跨膜运输来说,尤其是离子态养分,运输的主要驱动力是引起跨膜电位梯度的H+-ATP酶。离子吸收与ATP酶活性之间有很好的相关性。阴阳离子的运输速率与电位和化学位的梯度、离子的理化性质等有关。

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