『壹』 如何测定阳离子交换能力
你这是咋问的问题,阳离子交换能力应叫阳离子交换容量或周期制取量,是进入物体回(流体)某一指标含答量与阳离子交换载体(容积)通过计算得出阳离子工作交换容量。测定是阳离子交换出口某一指标含量(化验手段),能否达到相关GB标准…。一杰华粼
『贰』 电化学知识是化学反应原理的重要部分，以下是常见的电化学装置：某兴趣小组同学模拟工业上用离子交换膜法
①电解时，阳极上失电子发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子的放电能力大于版硫酸根离子的放电能权力，所以阳极上氢氧根离子失电子生成水和氧气4OH--4e-=2H2O+O2↑，故答案为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；
②电解时氢离子在阴极得电子生成氢气，则氢氧化钾在阴极生成，所以在D口导出；2L浓度为0.25mol/L的KOH溶液与2L0.025mol/L的硫酸溶液混合后，
c（OH-）=
| 2×0.25?2×0.025×2 |
| 2+2 |
| 1×10?14 |
| 0.1 |
『叁』 影响离子交换树脂的因素
1.悬浮物和油脂 水中的悬浮物会堵塞树脂孔隙，油脂会包住树脂颗粒，它们都会使交换能力下降。
2.有机物 废水中某些高分子有机物与树脂活性基团的固定离子结合力很强，一旦结合就很难再生，结果降低树脂的再生率和交换能力，例如高分子有机酸与强碱性季胺基团的结合力就很大，难于洗脱。
3.高价金属离子 废水中Fc3+、AL3+、Cr3+等高价金属离广可能导致树脂中毒。当树脂受铁离子中毒时，会使树脂的颜色变深。高价金属离子易为树脂吸附，再生时难于把它洗脱下来，结果会降低树脂的交换能力。为了恢复树脂的交换能力可用高浓度酸液长时间浸泡。
4.pH值 离子交换树脂是由网状结构的高分子固体与附在母体上许多活性基团构成的不溶性高分子电解质。强酸和强碱树脂的活性基团的电离能力很强，交换能力基本上与pH值无关，但弱酸性树脂在低pH值时不电离或部分电离，因此在碱性条件下，才能得到较大地交换能力。弱碱性树脂在强酸性条件下才能有较大地交换能力。
5.水温 水温高虽可加速离子地交换扩散，但各种离子交换树脂都有一定的允许使用温度范围。水温超过允许温度时，合使树脂交换基团被分解破坏，从而降低树脂的交换能力，所以温度太高时，应进行降温处理。
6.氧化剂 废水中如果含有氧化剂(如Cl2,O2,H2Cr2O7)时，会使树脂氧化分解。强碱阴树脂容易被氧化剂氧化，使交换基团变成非碱性物质，可能完全丧失交换能力。氧化作用也会影响交换树脂的母体，使树脂加速老化，结果使交换能力下降。为了减轻氧化剂对树脂的影响，可选用交联度大的树脂或加入适当的还原剂。
『肆』 离子交换器的常见故障
rightleder1、交换剂工作交换能力降低，周期制水量减少
其可能产生的原因有：
(1)原水中Fe3+、Al3+含量高，使交换剂“中毒”，这时树脂颜色变深，呈暗红色。处理方法是用酸清洗复苏交换剂。
(2)反洗不够彻底，交换剂被悬浮物污染，有结块现象，产生偏流。处理方法是彻底反洗或清洗交换剂层，尽量降低进水的悬浮物含量。
(3)再生剂用量太少活浓度太低;食盐中钢离子含量过低。处理方法是适当增加再生剂用量或提高再生液浓度，使用含钠量高的工业盐。
(4)交换剂层高度太低或交换剂逐渐减少。处理方法是适当增加交换剂层高度。
(5)再生流速太快或再生方法不对。处理方法是严格按正确的再生方法操作。
(6)原水水质突然恶化，或运行流速太快。处理方法是掌握水质变化规律，适当降低运行流速。
2、运行或再生反洗过程中有交换剂流失
其可能产生的原因有：
(1)排水装置如排水帽破裂。处理方法是检修排水装置，更换排水帽。
(2)反洗强度太大。处理方法是反洗时注意观察树脂膨胀高度，当树脂膨胀接近顶部时，适当降低反洗强度。
3、整个软化过程中，交换器出水总是有硬度
其可能产生的原因有：
(1)反洗阀门或盐水阀门泄漏，关不严。处理方法是及时检修阀门。
(2)交换剂层高度不够或运行流速太快。处理方法是添加交换剂，调整运行流速。
(3)交换剂“中毒”变质，已失去交换能力。处理方法是处理或更换交换剂。
(4)原水中硬度太高，或钠盐浓度太大。处理方法是采用二级软化。
(5)化验试剂中有硬度或指示剂失效。处理方法是检查或更换试剂，正确进行化验操作。
4、软化水氯离子含量增加
其可能产生的原因有：
(1)再生时错开出水阀或运行时误开盐阀。处理方法是谨慎操作，防止差错。
(2)盐水阀或正在再生的交换器出水阀渗漏。处理方法是及时检修阀门。
(3)再生后正洗不彻底，或水源水质变化。处理方法是正洗至进、出水氯根含量基本一致，监测原水氯根含量是否增加。
『伍』 常见的放射性废水处理方法有哪些
放射性废水的主要去除对象是具有放射性的重金属元素，与此相关的处理技术，简单地可分为化学形态改变法和化学形态不变法两类。
放射性废水处理方法：
其中化学形态改变法包括：
1、化学沉淀法；
2、气浮法；
3、生化法。
化学形态不变法包括：
1、蒸发法；
2、 离子交换法；
3、吸附法；
4、 膜法。
化学沉淀法是向废水中投放一定量的化学絮凝剂，如硫酸钾铝、硫酸钠、硫酸铁、氯化铁等，有时还需要投加助凝剂，如活性二氧化硅、黏土、聚合电解质等，使废水中的胶体物质失去稳定而凝聚何曾细小的可沉淀的颗粒，并能于水中原有的悬浮物结合为疏松绒粒。改绒粒对水中的放射性元素具有很强的吸附能力，从而净化水中的放射性物质、胶体和悬浮物。引起放射性元素与某种不溶性沉渣共沉的原因包括了共晶、吸附、胶体化、截留和直接沉淀等多种作用，因此去除效率较高。
化学沉淀法的优点是：方法简便、费用低廉、去除元素种类较广、耐水力和水质冲击负荷较强、技术和设备较成熟。缺点是：产生的污泥需进行浓缩、脱水、固化等处理，否则极易造成二次污染。化学沉淀法适用于水质比较复杂、水量变化较大的低放射性废水，也可在与其他方法联用时作为预处理方法。
蒸发浓缩法处理放射性废水：除氚、碘等极少数元素之外，废水中的大多数放射性元素都不具有挥发性，因此用蒸发浓缩法处理，能够使这些元素大都留在残余液中而得到浓缩。蒸发法的最大优点之一是去污倍数高。使用单效蒸发器处理只含有不挥发性放射性污染物的废水时，可达到大于10的4次方的去污倍数，而使用多效蒸发器和带有除污膜装置的蒸发器更可高达10的6次方到8次方的去污倍数。此外，蒸发法基本不需要使用其他物质，不会像其他方法因为污染物的转移而产生其他形式的污染物。
尽管蒸发法效率较高，但动力消耗大、费用高，此外，还存在着腐蚀、泡沫、结垢和爆炸的危险。因此，本法较适用于处理总固体浓度大、化学成分变化大、需要高的去污倍数且流量较小的废水，特别是中高放射性水平的废水。
新型高效蒸发器的研发对于蒸发法的推广利用具有重大意义，为此，许多国家进行了大量工作，如压缩蒸汽蒸发器、薄膜蒸发器、脉冲空气蒸发器等，都具有良好的节能降耗效果。另外，对废液的预处理、抗泡和结垢等问题也进行了不少研究。
离子交换法处理放射性废水的原理是，当废液通过离子交换剂时，放射性离子交换到离子交换剂上，使废液得到净化。目前，离子交换法已广发应用于核工艺生产工艺及放射性废水处理工艺。
许多放射性元素在水中呈离子状态，其中大多数是阳离子，且放射性元素在水中是微量存在的，因此很适合离子交换出来，并且在无非放射性粒子干扰的情况下，离子交换能够长时间的工作而不失效。
离子交换法的缺点是，对原水水质要求较高；对于处理含高浓度竞争离子的废水，往往需要采用二级离子交换柱，或者在离子交换柱前附加电渗析设备，以去除常量竞争离子；对钌、单价和低原子序数元素的去除比较困难；离子交换剂的再生和处置较困难。除离子交换树脂外，还有用磺化沥青做离子交换剂的，其特点是能在饱和后进行融化-凝固处理，这样有利于放射性废物的最终处置。
吸附法是用多孔性的固体吸附剂处理放射性废水，使其中所含的一种或数种元素吸附在吸附剂的表面上，从而达到去除的目的。在放射性废液的处理中，常用的吸附剂有活性炭、沸石等。
天然斜发沸石是一种多孔状结构的无机非金属矿物，主要成分为铝硅酸盐。沸石价格低廉，安全易得，处理同类型地放射性废水的费用可比蒸发法节省80%以上，因而是一种很有竞争力的水处理药剂。它在水处理工艺中常用作吸附剂，并兼有离子交换剂和过滤剂的作用。
当前，高选择性复合吸附剂的研发是吸附法运用中的热点。所谓“复合”是指离子交换复合物（氰亚铁盐、氢氧化物、磷酸盐等）在母体（多位多孔物质）上的某些方面饱和，所以新材料结合天然母体材料的优点，具有良好的机械性能、高的交换容量以及适宜的选择性。
离子浮选法属于泡沫分离技术范畴。该方法基于待分离物质通过化学的、物理的力与捕集剂结合在一起，在鼓泡塔中被吸附在气泡表面而富集，借泡沫上升带出溶液主体，达到净化溶液主体和浓缩待分离物质的目的。例子浮选法的分离作用，主要取决于其组分在气-液界面上选择性和吸附程度。所使用捕集剂的主要成分是，表面活性剂和适量的起泡剂、络合剂、掩蔽剂等。
离子浮选法具有操作简单、能耗低、效率高和适应性广等特点。它适用于处理铀同位素生产和实验研究设施退役中产生的含有各种洗涤剂和去污剂的放射性废水，尤其是含有有机物的化学清洗剂的废水，以便充分利用该废水易于起泡的特点而达到回收金属离子和处理废水的目的。
膜处理作为一门新兴学科，正处于不断推广应用的阶段。它有可能成为处理放射性废水的一种高效、经济、可靠的方法。目前所采用的膜处理技术主要有：微滤、超滤、反渗透、电渗析、电化学离子交换、铁氧体吸附过滤膜分离等方法。与传统处理工艺相比，膜技术在处理低放射性废水时，具有出水水质好，浓缩倍数高，运行稳定可靠等诸多优点。
不同的膜技术由于去除机理不同，所适用的水质与现场条件也不尽相同。此外，由于对原水水质要求较高，一般需要预处理，故膜法处理法宜与其他方法联用。
如铁凝沉淀-超滤法，适用于处理含有能与碱生成金属氢氧化物的放射性离子的废水。
水溶性多聚物-膜过滤法，适用于处理含有能被水溶性聚合物选择吸附的放射性离子的废水。
化学预处理-微滤法，通过预处理可以大大提高微滤处理放射性废水的效果，且运行费用低，设备维护简单。
『陆』 离子交换器常见故障及其消除方法有哪些
净得瑞为您解答：
离子交换剂常见的故障有：交换剂工作交换能力降低，周期制水量减少；运行或再生反洗过程中有交换剂流失；整个软化过程中，交换器出水总是有硬度；软化水氯离子含量增加；软化水或再生排废水，有时呈黄色，即交换剂产生溶胶现象。1、交换剂工作交换能力降低，周期制水量减少其可能产生的原因有：
（1）原水中Fe3+、Al3+含量高，使交换剂“中毒”，这时树脂颜色变深，呈暗红色。处理方法是用酸清洗复苏交换剂。
（2）反洗不够彻底，交换剂被悬浮物污染，有结块现象，产生偏流。处理方法是彻底反洗或清洗交换剂层，尽量降低进水的悬浮物含量。
（3）再生剂用量太少活浓度太低；食盐中钢离子含量过低。处理方法是适当增加再生剂用量或提高再生液浓度，使用含钠量高的工业盐。
（4）交换剂层高度太低或交换剂逐渐减少。处理方法是适当增加交换剂层高度。（5）再生流速太快或再生方法不对。处理方法是严格按正确的再生方法操作。
（6）原水水质突然恶化，或运行流速太快。处理方法是掌握水质变化规律，适当降低运行流速。2、运行或再生反洗过程中有交换剂流失其可能产生的原因有：
（1）排水装置如排水帽破裂。处理方法是检修排水装置，更换排水帽。
（2）反洗强度太大。处理方法是反洗时注意观察树脂膨胀高度，当树脂膨胀接近顶部时，适当降低反洗强度。
3、整个软化过程中，交换器出水总是有硬度其可能产生的原因有：
（1）反洗阀门或盐水阀门泄漏，关不严。处理方法是及时检修阀门。
（2）交换剂层高度不够或运行流速太快。处理方法是添加交换剂，调整运行流速。（3）交换剂“中毒”变质，已失去交换能力。处理方法是处理或更换交换剂。（4）原水中硬度太高，或钠盐浓度太大。处理方法是采用二级软化。
（5）化验试剂中有硬度或指示剂失效。处理方法是检查或更换试剂，正确进行化验操作。4、软化水氯离子含量增加其可能产生的原因有：
（1）再生时错开出水阀或运行时误开盐阀。处理方法是谨慎操作，防止差错。（2）盐水阀或正在再生的交换器出水阀渗漏。处理方法是及时检修阀门。
（3）再生后正洗不彻底，或水源水质变化。处理方法是正洗至进、出水氯根含量基本一致，监测原水氯根含量是否增加。
『柒』 铁离子和钾离子谁的离子交换能力强
对于离抄子来说没有金属性谁强谁弱而言，所以对于钾离子和铁离子无法判断金属性强弱。
金属性是也是金属的失去电子的强弱，是还原性在金属上的另外一种说法，主要用于金属单质的还原性强弱，所以对于元素周期表，从左往右金属性逐渐减弱，从上往下，金属性逐渐增强，对于钾和铁的单质，钾的金属性要比铁强，因为钾和铁在同一周期，钾元素的最外层电子数为1，容易失去电子，而铁的最外层电子数为2，而且钾元素属于第一主族，反应活性比钠好高，所以明显，钾的金属性比铁强。
对于钾离子和铁离子，能判断的是氧化性，钾易失去电子，而钾离子去不容易得到电子，因为钾离子的电子排布已经达到了最稳定的状态，而无论是三价铁离子还是亚铁离子，得到电子的能力都比钾离子强，而且三价铁离子具有比较强的还原性，很容易得到一个电子还原成亚铁离子，所以对于钾离子和铁离子来说，铁离子的氧化性要比钾离子强。
『捌』 树脂层高度造成流速对其交换能力的影响程度
影响全自动钠离子交换软化的因素
1、运行流速(gpm/ft2，/h)
通常流速越大离子交换所需的工作层越大，树脂有效利用率就会下降，但设备单位时间产水能力会提高。反之流速越小所需的工作层越小，树脂利用率就会提高，但设备单位时间产水能力会下降。过大的流速会造成原水只与树脂表面离子交换，水不能进入树脂内部。树脂表面通常只提供20%的交换容量，树脂里面可以提供80%的交换容量。合理的交换流速对提高设备产水处理能力和交换能力是非常重要的。一般建议运行流速控制在20-30m/h(即4-10gpm/ft2)，二级软化处理和小型装置可适当提高到小于60m/h。
2、水与树脂接触的时间(gpm/ft3)
水与树脂的接触时间越长，交换越充分，单位体积树脂的交换容量提高，但单位时间树脂的产水能力下降。接触时间越短，交换越不充分，单位体积树脂的交换能力下降，而单位时间树脂的产水能力提高。因此合理的接触时间对于软水器的经济运行非常重要。一般建议1.0-5.0gpm/ft3树脂(每小时水流量为树脂装载体积的8-40倍)。
3、树脂层高度
树脂层越低，因流速对其交换容量的影响就越大。当树脂层高的达
到30英尺(762mm)时，树脂层高度造成的流速对其交换能力的影响可降低到比较低的程度。因此建议树脂层高度大于800mm。
4、进水含盐量离子交换软化设备,软化设备
进水含盐量的高低会影响出水品质，而进水含盐量中K+、Na+的总含量对出水品质的影响非常大。
5、树脂交换容量
不同的树脂提供的交换容量是不一样的
『玖』 强酸型 离子交换剂 常用于分离什么物质
,稀土元素的分离虽然目前萃取法在稀土分离中也有很大优势.但为取得单个的高纯度的稀土元素.离子交换法仍占有一定的地位.这个流程中使用强酸性阳离子交换树脂,并应用延缓离子.由于所用淋洗剂是与稀土元素有很强结合能力的试剂乙二胺四乙酸(EDTA).如无任何阻挡,所有稀土元素都会较快地从柱中流出而不能达到有效分离.所谓延缓离子是这样的离子(比如Cu2+),它与淋洗剂的结合能力比稀土强,事先充满整个树脂柱,当淋洗剂与稀土形成的配合物下行遇到Cu2+时,Cu2+即与淋洗剂结合而将稀土元素离子释放出来使之滞留在树脂上.随着淋洗的继续,稀土元素经过反复地在淋洗剂和树脂间交换.最后按顺序在柱上排列,达到分离的目的.二,在分析领域的应用1,试样中总盐量的测定2,分离干扰离子(1),不同电荷离子间的分离一般常用阳离子交换树脂.(2),相同电荷离子间的分离将某种离子变成络阴离子,而用离子交换树脂分离.二,在分析领域的应用例:分离Al3+和Fe3+HCl介质将相同电荷的离子一起吸附到树脂上,然后进行选择性淋洗,将它们分离.例:分离镍,锰,钴,铜,铁,锌在浓盐酸介质中,强碱性阴离子交换树脂上进行交换后,用不同浓度的盐酸溶液洗脱.12mol/LHCl→Ni2+,6.0mol/LHCl→Mn2+4.0mol/LHCl→Co2+,2.5mol/LHCl→Cu2+0.5mol/LHCl→Fe3+,0.005mol/LHCl→Zn2+3,痕量物质的富集例:测定天然水中K+,Na+,Ca2+,Mg2+,SO42-,Cl-试液→阳离子交换柱→阴离子交换柱→少量稀盐酸洗脱阳离子→少量氨溶液洗脱阴离子→浓缩三,化学工业中的应用1,氢气的净化2,工业盐酸的提纯3,石油化工四,医药食品工业五,环境保护§4.6吸附分离及应用吸附色层分离是用吸附剂对某些元素或离子进行吸附而建立起来的色层分离方法.吸附剂特性:化学稳定性好,耐化学腐蚀,分离所得到产物具有良好的化学纯度;(2)耐辐射性,尤其在放射化学分离中容易得到比较稳定的分离效率和回收率.良好的吸附和淋洗性能,在吸附色层中溶质和吸附剂之间容易达到平衡,吸附和淋洗较快,为快速分离相获得较小体积的淋洗液创造了条件;(4)吸附剂易于获取,价格低廉,操作比较简单,消化处理容易.
『拾』 常用的离子交换树脂类型有哪些
离子交换树脂的基本性能
1、强酸性阳离子树脂
这类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。如上述的阳离子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、弱酸性阳离子树脂
这类树脂含弱酸性基团，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。这种树脂的酸性即离解性较弱，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、强碱性阴离子树脂
这类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。
这种树脂的离解性很强，在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。
4、弱碱性阴离子树脂
这类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。这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它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。
5、离子树脂的转型
以上是树脂的四种基本类型。在实际使用上，常将这些树脂转变为其他离子型式运行，以适应各种需要。例如常将强酸性阳离子树脂与NaCl作用，转变为钠型树脂再使用。工作时钠型树脂放出Na+与溶液中的Ca2+、Mg2+等阳离子交换吸附，除去这些离子。反应时没有放出H+，可避免溶液pH下降和由此产生的副作用(如蔗糖转化和设备腐蚀等)。这种树脂以钠型运行使用后，可用盐水再生(不用强酸)。又如阴离子树脂可转变为氯型再使用，工作时放出Cl－而吸附交换其他阴离子，它的再生只需用食盐水溶液。氯型树脂也可转变为碳酸氢型(HCO3－)运行。强酸性树脂及强碱性树脂在转变为钠型和氯型后，就不再具有强酸性及强碱性，但它们仍然有这些树脂的其他典型性能，如离解性强和工作的pH范围宽广等。