离子交换树脂法的应用有哪些
用离子交换树脂进行分离的操作程序包括三个步骤,具体操作过程如下文中所述.
(1)交换柱的制备首先选择合适的离子交换树脂类型,用相应的溶液进行处理,如强酸性阳离子交换树脂需要在稀盐酸中浸泡,以除去杂质并使之溶胀和完全转变成H式.然后用蒸馏水洗至中性,装入充满蒸馏水的交换柱中.注意防止气泡进入树脂层.
(2)交换使待处理水样以合适的流速通过交换柱进行离子交换.交换完毕后用蒸馏水洗去残留的溶液及交换过程中形成的酸、碱或盐类等.
(3)洗脱洗脱是将已交换到树脂上的离子分离出来的过程.选择合适的洗脱液,使之以适宜速度通过交换柱进行洗脱.
阳离子交换树脂常用盐酸溶液作为洗脱液;阴离子交换树脂常用盐酸溶液、氯化钠或氢氧化钠溶液作洗脱液.对于分配系数相近的离子,可用含有机络合剂或有机溶剂的洗脱液,以提高洗脱过程的选择性.
离子交换技术在富集和分离微量或痕量元素方面应用很广.例如分离水中的锂离子、锰离子、铜离子、铁离子、锌离子等多种金属离子,首先加入盐酸使一部分离子转变为络合阴离子,然后将水样通过强碱性阴离子交换树脂,各种离子均被交换在树脂上,最后用不同浓度的盐酸溶液进行洗脱分离.锂离子不生成络合阴离子,不发生交换,可用12mol/L HCl溶液最先洗脱出来
❷ 软化水是否适合饮用
软水
不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水(soft water)。软水不易与肥皂产生浮渣,而硬水相反。天然软水一般指江水、河水、湖(淡水湖)水。经软化处理的硬水指钙盐和镁盐含量降为 1.0~50 毫克/升后得到的软化水。虽然煮沸就可以将暂时硬水变为软水,但在工业上若采用此法来处理大量用水,则是极不经济的。
软化水的方法有:
①石灰 -苏打法 。先测定水的硬度,然后加入定量的氢氧化钙和碳酸钠,硬水中的钙、镁离子便沉淀析出。
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O
②磷酸盐软水法。对于锅炉用水,可以加入亚磷酸钠(NaPO3)作为软水剂,它与钙、镁离子形成络合物,在水煮沸时钙、镁不会以沉淀形式析出,从而不会形成水垢。此法不适合于饮用水的软化。
Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
③离子交换法。沸石和离子交换剂虽然都不溶于水,但其中的钠离子和氢离子可与硬水中的钙、镁离子发生交换反应,使钙、镁离子被沸石、人造沸石、离子交换剂吸附而被除去。长期使用后失效的沸石和离子交换剂可以通过再生而重复使用,故此法是既经济又先进的软水法。CaSO4+Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4
软水可将肌肤细胞内的污物彻底清除,延缓皮肤衰老,使清洗后的皮肤无紧绷感,光泽细腻。由于软水中含有丰富的有机矿物质,具有较强的去污力,只需少量的卸妆膏,就可取得100%的卸妆效果,因此软水是爱美人士的必需品。软水用于经常性的饮用和沐浴,可帮您解除皮肤干燥、皮癣、皮屑苦恼,恢复正常的弹性皮肤。皮肤炎症,是由于肥皂、洗涤剂、摩擦、木材、皮革、刺激性佐料细菌、干燥空气等作用下产生的,发生湿疹或手足裂纹时,若常用软水清洗,就可驱除湿疹,愈合裂纹,还您柔软、富有光泽的手、足。
软水可以有效抑制真菌。发生皮外伤、冻伤、烧伤之类意外时,先用软水洗净患处后,并以软水浸湿脱脂棉、纱布、毛巾等,轻擦患部,可快速愈合伤口,并且使烧伤引起的浮肿马上消失,这是由于软水具有促进细胞组织再生的作用。经常使用软水洗头可使发丝轻柔、飘逸,去屑止痒,不枯不涩,发型自然光泽。
家居使用软水的益处
厨房:餐具、瓷器光洁如新,绝无水渍痕迹;减少使用洗涤用品53%,大大利于环保,厨房清洁时间减少50%。
卫生:马桶、水槽、浴缸不再发黄生垢,产生异味,淋浴喷头的小孔不再有白色水垢,水流畅通无阻。
洗衣:衣物柔软、洁净、色泽如新,衣物纤维增加33%洗涤次数,减少洗衣粉55%使用量,减少洗衣机等用水设备由于使用硬水而导致的维修问题。
设备:壁挂炉或热水器的维修次数大大减少,热水器寿命延长一倍以上,热水器煤气及用电费用减少29%~32%,家庭内墙中安装的水管不结垢、不阻塞。
鉴别硬水和软水的方法:
方法1:取一杯热水,把肥皂切碎投入其中,肥皂能完全溶解,冷却后成为一种半透明液体(肥皂较多则成冻),即为软水;若冷却后水面有一层未溶解的白沫则为硬水。白沫越多,水的硬度越大。
方法2:还可以用烧杯加热,在杯壁留下较多水垢的是硬水。因为硬水是含有较多的可溶性钙,镁物质的水,加热后,这些可溶性的钙镁物质转化成不可溶性的物质,沉淀杂质多的是硬水,杂质越多,水的硬度越大。
• 软化水的利与弊
水的硬度是指水中和肥皂的能力,主要由钙、镁离子构成。软化水去除了水中的这些离子,因此去除了水的硬度,使水失去了中和肥皂的能力,大大提高了洗涤剂的效率;软化水不会结垢,有利于加热器的使用。
但由于去除了钙、镁离子等人体必需的矿物质,而大量增加了钠离子,软化水不宜作为饮用水。另外软水容易腐蚀管路,使金属管路生锈穿漏。水中余氯、有机物等仍然存在,没有得到净化。
交换树脂是人工合成的,合成过程中要添加许多助剂,例如致孔剂等,他们镶嵌在树脂的骨架中,要经过复杂且高成本的处理才能除掉。因此树脂的选择和处理也是非常关键的,如果采用非食品级的树脂,这些物质就会不断释放出来。
所以软化水不适合直接饮用
❸ 如何用离子交换法制备软水
软水是指水中Ca+,Mg+等离子被交换出来,离子交换法,使用Na性树脂来交换水中Ca+,Mg+等离子。交版换能力下降后,权用NaCl进行再生。
具体操作方式是将Na性树脂,均匀的填装在罐体内。让水均匀的通过。
❹ 软化水的方法,设备也可以介绍几个好的,谢谢1
可以采用离子交换器,离子交换法是水处理中软化和除盐的主要方法之一回,离子交换的实质是不溶性离答子化物(离子交换剂)与溶液中的其他同性离子的交换反应,通常是可逆性化学吸附。交换树脂的选用和所处理水的PH有很大关系,一般说来强酸强碱活性基团电离性强基本与PH无关,弱碱性交换树脂在酸性溶液中才有较强的交换能力,弱酸性交换树脂在碱性溶液中才有较强的交换能力,所以要看你的进水是什么性质,如果是自来水稍加检测就可以,顺着这个思路找吧没错的,制造这种设备的厂家有很多,如果有兴趣你还可以自己制造,技术门槛不是很高!!
楼上说的RO、UF、电渗析的确是很好的除盐方法,但似乎没有考虑楼主是用在纺织行业,又不是在造超纯水,成本也是一个很大问题,所以综合来考虑还是离子交换更实际些。
❺ 常:用的软化水处理方法有哪些适用于哪里
软化水处理主要除祛水中的钙、镁离子,将硬水经过处理方式变成软水,从而应用到版人们的生活、权生产中。那么常见的软化水处理方法有哪些呢?
一、离子交换法
方法:采用阳离子交换树脂,以钠离子将水中的钙镁离子置换出来,由于钠盐的溶解度很高,所以就减少了随温度的增加而造成水垢生成的情况。
该软化水处理法适用范围:餐饮、食品、化工、医药等领域、空调、工业循环水等应用中。目前较常用的标准方式。
❻ 软化水能不能直接饮用
不能,软化水的适用领域:浴室、厨房、洗衣、暖气、锅炉、中央空调设备供水等广大领域。
软水有如下的作用:
(1)防止水管道、热水器、咖啡机,加湿器、蒸汽电熨斗、浴缸、淋浴喷头、抽水马桶等家庭器具积留水垢、经常堵塞、热效率低等现象。
(2)煮咖啡、冲茶叶,口感独特,味道纯正。养花,延长开花期,绿叶无斑点,花朵艳丽。养鱼,预防各类鱼类疾病。软水煮饭饱满、蓬松、口感好;卫生器具,晶莹剔透,无污渍斑点。
(3)延长豆腐保质期,豆浆更香浓,豆芽不需生长素,长势粗壮。洗菜,清除农药成分,延长蔬菜保鲜期。煮饭,缩短时间,米粒松软光润、面食不易膨胀。烹调,保持蔬菜的天然口感和营养成分。
(4)有效抑制真菌,促进外伤愈合,减少便秘、肠胃类及结石类疾病的发病几率。发生皮外伤、冻伤、烧伤之类意外时,先用软水洗净患处后,并以软水浸湿脱脂棉、纱布、毛巾等,轻擦患部,可快速愈合伤口,
并且使烧伤引起的浮肿马上消失,这是由于软水具有促进细胞组织再生的作用。可以有效抑制真菌促进细胞组织的再生。发生皮外伤、冻伤、烧伤之类意外时,用软水洗净可快速愈合伤口。
(5)洗衣,预防静电、脱色、变型,清洗餐具,洁净无水渍,提高器皿光泽度。清洗厨房浴室,强劲去污、除异味。具有较强的去污力。软水洗涤衣物纤维,不会发硬,发脆,节约洗涤用品。
(6)软水从根本上消除了水碱,使设备安全运行,节省经费支出,减少水设备及水管道维修费60%以上,减少热水燃料费30%以上,减少洗涤剂购置费50%以上。
(6)离子交换法软化水适用范围扩展阅读:
在日常生活中,我们经常见到水壶用久后内壁会有水垢生成。这是什么原因呢?原来在我们取用的水中含有不少无机盐类物质,如钙、镁盐等。
这些盐在常温下的水中肉眼无法发现,一旦它们加温煮沸,便有不少钙、镁盐以碳酸盐形成沉淀出来,它们紧贴壶壁就形成水垢。我们通常把水中钙、镁离子的含量用“硬度”这个指标来表示。
硬度1度相当于每升水中含有10毫克氧化钙。低于8度的水称为软水,高于17度的称为硬水,介于8~17度之间的称为中度硬水。雨、雪水、江、河、湖水都是软水,泉水、深井水、海水都是硬水。
工作原理
水的硬度主要由其中的阳离子:钙(Ca2+)、镁(Mg2+)离子构成。 当含有硬度的原水通过交换器的树脂层时,水中的钙、镁离子被树脂吸附,同时释放出钠离子,
这样交换器内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水,当树脂吸附钙、镁离子达到一定的饱和度后,出水的硬度增大,此时软水器会按照预定的程序自动进行失效树脂的再生工作,利用较高浓度的氯化钠溶液(盐水)通过树脂,使失效的树脂重新恢复至钠型树脂。
相关概念
原水
是指未经过处理的水。从广义来说,对于进入水处理工序前的水也称为该水处理工序的原水。例如由水源送入澄清池处理的水称为原水。(自来水河水地下水)
硬水
是指水中所溶的矿物质成分多,尤其是钙和镁。硬水并不对健康造成直接危害,但是会给生活带来好多麻烦,比如用水器具上结水垢、肥皂和清洁剂的洗涤效率减低等。
(工业上采用截然不同的标准,工业上一般只有硬度<1的水称作软水,1-10之间都经常笼统地称为硬水,硬度>10的水也多称为高硬水)
有些钙、镁离子含量很高的水却不见有水垢生成,这是因为这些钙、镁离子以氯化盐形式存在,它们是可溶的,所以在加热时并不能沉淀出来。
水的硬度对日常生活影响是很大的。如水的硬度大时洗衣服不起泡;旅居异地因饮水的硬度不适应可出现水土不服的症状;壶内结水垢会使壶的导热性下降;工业锅炉的水垢可引起爆炸事故。
所以,生活和工业用水均应适当控制水的硬度。常喝软水(纯净水)容易得心脑血管疾病,常喝硬水(矿泉水)容易得肾结石。
区分软水与硬水
一般我们日常生活中经常提到的“软水”和“硬水”,就是指水中碳酸镁和碳酸钙的含量,以“毫克碳酸镁/公斤水”或者“ppm”来表示,这就称之为水的硬度。
水质的硬度过于高,喝起来口感不好,水中也容易产生白色沉淀物状的水垢;水垢附在加热容器或者是加热器上面,日积月累就会延长容器加热的时间,也会加大能源的耗损。如果水垢进入人体,对人体的健康也会有影响,因为水垢是无法被吸收的。
那么水的硬度应该是多少才合适呢?并没有正式由政府机关或学会提出的建议值,我国的检验标准为1000ppm以下。
人们一般将水质的硬度分为四个等级
1.软水:0-60ppm
2.稍硬水:60-120ppm
3.硬水:120-180ppm
4.极硬水:181ppm以上
面对污染日趋严重的工业社会,水的问题已经不单单是“硬度”或者是总溶解固体量的多与少;我们已知的水中污染物质有:有机物、微生物、细菌、氯等等。
市场上已经有了很多种过滤器,这些过滤器可以帮助大家讲水中的污染物去除掉,但是,由于处理水质的方法不同,去除的能力也是不同的。
已知的处理饮用水的处理方法有:活性炭过滤法、臭氧杀菌法、离子交换法、逆渗透法、蒸馏法、煮沸法等。不过,这些方法也只是起到单纯的杀菌的作用,有的可以去除悬浮物、微生物和细菌。
有的可以出去有机物、恶臭、三氯化钾。其中,比较先进、实用的水处理技术就是RO逆渗透水处理技术。RO逆渗透水处理技术也可以直接接入办公室、家庭、学校。
优质的净化水质的方法可以改善生活品质,促进健康;而去除水中对健康有影响的污染物质,以及软化水的硬度就是是净化水质的目标。
软水是只含有少量的可溶性镁盐和钙盐的天然水,也可以说经软化处理过的硬水。天然的软水一般指江水、河水、湖(淡水湖)水等。经软化处理过的硬水镁盐和钙盐的含量下降到1.0~50毫克/升的软化水。
煮沸虽然可以讲硬水暂时变为软水,但是面对工业上大量的用水需求,这种方法既不经济也不现实。那么对于工业用水就可以采用:
① 离子交换法。沸石和离子交换剂虽然都不溶于水,但其中的钠离子和氢离子可与硬水中的钙、镁离子发生交换反应,使钙、镁离子被沸石、人造沸石、离子交换剂吸附而被除去。长期使用后失效的沸石和离子交换剂可以通过再生而重复使用,故此法是既经济又先进的软水法。
② 石灰-苏打法
先测定水的硬度,然后加入定量的氢氧化钙和碳酸钠,硬水中的钙、镁离子便沉淀析出:
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O
Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
CaSO4+Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4
③磷酸盐软水法。对于锅炉用水,可以加入亚磷酸钠(NaPO3)作为软水剂,它与钙、镁离子形成络合物,在水煮沸时钙、镁不会以沉淀形式析出,从而不会形成水垢。此法不适合于饮用水的软化。
❼ 如何软化水
一、离子交换法
家用软化水设备是应用离子交换技术,通过树脂上的功能离子与水中的钙、镁离子进行交换,从而吸附水中多余的钙、镁离子,达到去除水垢(碳酸钙或碳酸镁)的目的。
二、物理打包法
利用纳米晶高能聚合球体,把水中钙、镁离子、碳酸氢根等打包产生不溶于水的纳米级晶体,从而抑制水垢的生产,纳米晶软水机不用电、不费水、不用盐、不用任何化学添加剂,在高效抑垢的同时保留对人体有益的矿物质和微量元素,是一种绿色环保的软水机,解决了现软化技术多方面的缺陷。
(7)离子交换法软化水适用范围扩展阅读:
软水有如下的作用:
一、防止水管道、热水器、咖啡机,加湿器、蒸汽电熨斗、浴缸、淋浴喷头、抽水马桶等家庭器具积留水垢、经常堵塞、热效率低等现象。
二、煮咖啡、冲茶叶,口感独特,味道纯正。养花,延长开花期,绿叶无斑点,花朵艳丽。养鱼,预防各类鱼类疾病。软水煮饭饱满、蓬松、口感好;卫生器具,晶莹剔透,无污渍斑点。
三、延长豆腐保质期,豆浆更香浓,豆芽不需生长素,长势粗壮。洗菜,清除农药成分,延长蔬菜保鲜期。煮饭,缩短时间,米粒松软光润、面食不易膨胀。烹调,保持蔬菜的天然口感和营养成分。
四、洗衣,预防静电、脱色、变型,清洗餐具,洁净无水渍,提高器皿光泽度。清洗厨房浴室,强劲去污、除异味。具有较强的去污力。软水洗涤衣物纤维,不会发硬,发脆,节约洗涤用品。
五、软水从根本上消除了水碱,使设备安全运行,节省经费支出,减少水设备及水管道维修费60%以上,减少热水燃料费30%以上,减少洗涤剂购置费50%以上。
❽ 用离子交换树脂软化水的原理是什么
离子交换(Ion Exchange)法是利用离子交换树脂交换离子的能力,按水处理的要求将原水中所不需要的离子通过交换而暂时占有,然后再将它释放到再生液中,使水得到软化的水处理方法。
离子交换树脂是一种由有机分子单体聚合而成的,具有三维网络结构的多孔海绵状高分子化合物。在构成网络的主链上有许多活动的化学功能团,这些功能团由带电荷的固定离子和以离子键与固定离子相结合的反离子所组成。树脂吸水膨胀后,化学功能团上结合的反离子与水中的离子进行交换。阳离子交换树脂可吸附Ca2+、Mg2+等阳离子,阴离子交换树脂可吸附Cl-、HCO3-、SO42-、CO32- 等阴离子,从而使原水得以净化。反应式如下:
R-H+(-SO3H+)+ Ca2+、Mg2+→R-SO3Ca(Mg)+H+
R-OH-(≡N-OH-)+ HCO3-、SO42-、CO32-→R≡N- SO42-( HCO3-、CO32-)+OH-
H++ OH-→H2O
经过几组树脂的反复交换,水的硬度和碱度都能得到较好控制。处理过的水含盐量可降至5~10mg/L以下,硬度接近0,pH值接近中性。
❾ 软化水质的方法
软化水质的方法有5种,我下面详细介绍一下。一、离子交换法
方法:采用阳离子交换树脂,以钠离子将水中的钙镁离子置换出来,由于钠盐的溶解度很高,所以就减少了随温度的增加而造成水垢生成的情况。该软化水处理法适用范围:餐饮、食品、化工、医药等领域、空调、工业循环水等应用中。目前较常用的标准方式。
特点及作用:结果稳定,工艺成熟。可以将硬度降至0。
二、加药法
方法:向水中加入阻垢剂,可以改变钙镁离子与碳酸根离子结合的特性,从而使水垢不能析出、沉积。
该软化水处理法适用范围:由于加入了化学物质,所以水的应用受到很大限制,一般情况下不能应用于饮用、食品加工、工业生产等方面。在民用领域中也很少应用。
特点结果:一次性投入较少,适应性广。水量软大时运行成本偏。
三、膜分离法
方法:纳滤膜(NF)及反渗透膜(RO)均可以拦截水中的钙镁离子,从而减少水的硬度。只能将硬度降到小范围。该软化水处理法适用范围:一般较少用于软化处理。
特点结果:结果而稳定,处理后的水适用较广。对进水压力有较高要求,设备投资、运行成本都较高。
四、电磁法
方法:采用在水中加上电场或磁场来改变离子的特性,从而改变碳酸钙(碳酸镁)沉积的速度及沉积时的物理特性来制止硬水垢的形成。该软化水处理法适用范围:多用于商业(如中央空调等)循环冷却水的处理,不能应用于工业生产及锅炉补给水的处理。
特点结果:设备投资小,安装方便,运行费用低。不够稳定性,没有统一的衡量标准,而且由于主要功能是影响范围内的水垢的物理性能,所以处理后的水的使用时间、距离都有局限。
五、石灰法
方法:向水中加入石灰。
该软化水处理法适用范围:适用范围大流量的高硬水。
特点结果:只能将硬度降到小范围。
❿ 如何软化水质
煮沸即可软化水质,软水机也可软化水质。
想要降低水的硬度,最简单的方法就是煮沸。在加热的过程中,硬水中的钙、镁等离子会沉淀,形成水垢。水中的钙、镁离子含量低了,水的硬度也就降低了。
软水机通过树脂类物质置换出水中的钙、镁离子等,软化水质,降低水的硬度,减少水中矿物质对衣物和皮肤的磨损,可以呵护肌肤,保护衣料。还能避免水中矿物质在洁具、餐具等形成黄斑,避免水管、热水器花洒产生水垢等。软水机产生的水主要用于生活用水,不能用来直接饮用。
(10)离子交换法软化水适用范围扩展阅读
世界卫生组织(WHO)定义,水的软硬程度取决于1L水中钙离子和镁离子含量的多少,硬度小于120mg/L为软水,超过120mg/L为硬水。硬水会给我们的日常生活和身体健康带来很大影响。
如果使用硬水洗衣服,需要在水中添加大量柔顺剂;如果使用硬水清洁,洁具上易生水垢;如果使用硬水沐浴,肌肤易干涩紧绷,头发易枯黄无光泽;如果在电热水器、加湿器中使用硬水,电器中易结水垢,从而增加能耗、缩短使用寿命。
不适应硬水的人偶尔饮用硬水,会造成肠胃功能紊乱,即所谓的“水土不服”;用硬水泡茶会改变茶的色、香、味,大大削弱其饮用质量;此外,据《南方日报》报道,深井水、山泉水等“硬水”中含矿物质较多,饮用过多这类水可能造成肾结石。
不过,这并不是说硬水对人体只有坏处,据《新民晚报》介绍,水溶性的钙、镁离子比钙片等更易被人体所吸收。此外,也有国外对照实验表明,喝硬度适中的硬水的人群比常喝软水的人心血管疾病发病率低25%-30%。
参考资料来源:人民网-你听说过硬水吗?原来水也不单纯
参考资料来源:人民网-健康饮水有要求!家用净水器该怎么选?