環(huán)保工程師專(zhuān)業(yè)知識(shí)輔導(dǎo):離子交換
時(shí)間:2014-12-23 14:09:00 來(lái)源:無(wú)憂(yōu)考網(wǎng) [字體:小 中 大]
離子交換法在水的軟化和除鹽中早已獲得廣泛的應(yīng)用,目前已應(yīng)用在回收和處理工業(yè)廢水中的有毒物質(zhì)方面。
離子交換的基本原理
水處理中主要采用離子交換樹(shù)脂和磺化煤用于離子交換。其中離子交換樹(shù)脂應(yīng)用廣泛,種類(lèi)多,而磺化煤為兼有強(qiáng)酸型和弱酸型交換基團(tuán)的陽(yáng)離子交換劑。離子交換樹(shù)脂按結(jié)構(gòu)特征,分為:凝膠型、大孔型和等孔型;按樹(shù)脂母體種類(lèi),分為:苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等;按其交換基團(tuán)性質(zhì),分為:強(qiáng)酸型、弱酸型、強(qiáng)堿型和弱堿型。
、烹x子交換樹(shù)脂的構(gòu)造
是由空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)骨架(即母體)與附屬在骨架上的許多活性基團(tuán)所構(gòu)成的不溶性高分子化合物;钚曰鶊F(tuán)遇水電離,分成兩部分:固定部分,仍與骨架牢固結(jié)合,不能自由移動(dòng),構(gòu)成所謂固定離子,活動(dòng)部分,能在一定范圍內(nèi)自由移動(dòng),并與其周?chē)芤褐械钠渌噪x子進(jìn)行交換反應(yīng),稱(chēng)為可交換離子。
、苹拘阅
、偻庥^
呈透明或半透明球形,顏色有乳白色、淡黃色、黃色、褐色、棕褐色等。
、诮宦(lián)度
指交聯(lián)劑占樹(shù)脂原料總重量的百分?jǐn)?shù)。對(duì)樹(shù)脂的許多性能例如交換容量、含水率、溶脹性、機(jī)械強(qiáng)度等有決定性影響,一般水處理中樹(shù)脂的交聯(lián)度為7%~10%.
③含水率
指每克濕樹(shù)脂所含水分的百分率,一般為50%,交聯(lián)度越大,孔隙越小,含水率越少。
、苋苊浶
指干樹(shù)脂用水浸泡而體積變大的現(xiàn)象。一般來(lái)說(shuō),交聯(lián)度越小,活性基團(tuán)越容易電離,可交換離子的水合離子半徑越大,則溶脹度越大;樹(shù)脂周?chē)芤弘娊赓|(zhì)濃度越高,樹(shù)脂溶脹率就越小。
在生產(chǎn)中應(yīng)盡量保證離子交換器有長(zhǎng)的工作周期,減少再生次數(shù),以延長(zhǎng)樹(shù)脂的使用壽命。
、菝芏
分為干真密度、濕真密度和濕視密度。
、藿粨Q容量
是樹(shù)脂最重要的性能,是設(shè)計(jì)離子交換過(guò)程裝置時(shí)所必須的數(shù)據(jù),定量地表示樹(shù)脂交換能力的大小。分為全交換容量和工作交換容量。
、哂行H范圍
由于樹(shù)脂的交換基團(tuán)分為強(qiáng)酸強(qiáng)堿和弱酸弱堿,所以水的PH值對(duì)其電離會(huì)產(chǎn)生影響,影響其工作交換容量。弱堿只能在酸性溶液中以及弱酸在堿性溶液中有較高的交換能力。
、噙x擇性
即離子交換樹(shù)脂對(duì)水中某種離子能優(yōu)先交換的性能。除與樹(shù)脂類(lèi)型有關(guān)外,還與水中濕度和離子濃度有關(guān)。
、犭x子交換平衡
離子交換反應(yīng)是可逆反應(yīng),服從質(zhì)量作用定律和當(dāng)量定律。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間,離子交換體系中固態(tài)的樹(shù)脂相和溶液相之間的離子交換反應(yīng)達(dá)到平衡,其平衡常數(shù)也稱(chēng)為離子交換選擇系數(shù)。降低反應(yīng)生成物的濃度有利于交換反應(yīng)的進(jìn)行。
、怆x子交換速率
主要受離子交換過(guò)程中離子擴(kuò)散過(guò)程的影響。
離子交換的基本原理
水處理中主要采用離子交換樹(shù)脂和磺化煤用于離子交換。其中離子交換樹(shù)脂應(yīng)用廣泛,種類(lèi)多,而磺化煤為兼有強(qiáng)酸型和弱酸型交換基團(tuán)的陽(yáng)離子交換劑。離子交換樹(shù)脂按結(jié)構(gòu)特征,分為:凝膠型、大孔型和等孔型;按樹(shù)脂母體種類(lèi),分為:苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等;按其交換基團(tuán)性質(zhì),分為:強(qiáng)酸型、弱酸型、強(qiáng)堿型和弱堿型。
、烹x子交換樹(shù)脂的構(gòu)造
是由空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)骨架(即母體)與附屬在骨架上的許多活性基團(tuán)所構(gòu)成的不溶性高分子化合物;钚曰鶊F(tuán)遇水電離,分成兩部分:固定部分,仍與骨架牢固結(jié)合,不能自由移動(dòng),構(gòu)成所謂固定離子,活動(dòng)部分,能在一定范圍內(nèi)自由移動(dòng),并與其周?chē)芤褐械钠渌噪x子進(jìn)行交換反應(yīng),稱(chēng)為可交換離子。
、苹拘阅
、偻庥^
呈透明或半透明球形,顏色有乳白色、淡黃色、黃色、褐色、棕褐色等。
、诮宦(lián)度
指交聯(lián)劑占樹(shù)脂原料總重量的百分?jǐn)?shù)。對(duì)樹(shù)脂的許多性能例如交換容量、含水率、溶脹性、機(jī)械強(qiáng)度等有決定性影響,一般水處理中樹(shù)脂的交聯(lián)度為7%~10%.
③含水率
指每克濕樹(shù)脂所含水分的百分率,一般為50%,交聯(lián)度越大,孔隙越小,含水率越少。
、苋苊浶
指干樹(shù)脂用水浸泡而體積變大的現(xiàn)象。一般來(lái)說(shuō),交聯(lián)度越小,活性基團(tuán)越容易電離,可交換離子的水合離子半徑越大,則溶脹度越大;樹(shù)脂周?chē)芤弘娊赓|(zhì)濃度越高,樹(shù)脂溶脹率就越小。
在生產(chǎn)中應(yīng)盡量保證離子交換器有長(zhǎng)的工作周期,減少再生次數(shù),以延長(zhǎng)樹(shù)脂的使用壽命。
、菝芏
分為干真密度、濕真密度和濕視密度。
、藿粨Q容量
是樹(shù)脂最重要的性能,是設(shè)計(jì)離子交換過(guò)程裝置時(shí)所必須的數(shù)據(jù),定量地表示樹(shù)脂交換能力的大小。分為全交換容量和工作交換容量。
、哂行H范圍
由于樹(shù)脂的交換基團(tuán)分為強(qiáng)酸強(qiáng)堿和弱酸弱堿,所以水的PH值對(duì)其電離會(huì)產(chǎn)生影響,影響其工作交換容量。弱堿只能在酸性溶液中以及弱酸在堿性溶液中有較高的交換能力。
、噙x擇性
即離子交換樹(shù)脂對(duì)水中某種離子能優(yōu)先交換的性能。除與樹(shù)脂類(lèi)型有關(guān)外,還與水中濕度和離子濃度有關(guān)。
、犭x子交換平衡
離子交換反應(yīng)是可逆反應(yīng),服從質(zhì)量作用定律和當(dāng)量定律。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間,離子交換體系中固態(tài)的樹(shù)脂相和溶液相之間的離子交換反應(yīng)達(dá)到平衡,其平衡常數(shù)也稱(chēng)為離子交換選擇系數(shù)。降低反應(yīng)生成物的濃度有利于交換反應(yīng)的進(jìn)行。
、怆x子交換速率
主要受離子交換過(guò)程中離子擴(kuò)散過(guò)程的影響。
- 環(huán)保工程師報(bào)考條件 2025環(huán)保工程師暢學(xué)口碑班公共基礎(chǔ)課程已上線(xiàn)!
- 2025年注冊(cè)環(huán)保工程師預(yù)計(jì)報(bào)名時(shí)間8月20日-9月3日 成績(jī)預(yù)計(jì)2026年1月上旬公布
- 環(huán)保工程師基礎(chǔ)考試成績(jī)有效期 2025環(huán)保工程師考點(diǎn)精講班課程已上線(xiàn)!
- 2025年注冊(cè)環(huán)保工程師考試時(shí)間11月1日、2日 環(huán)保師自學(xué)班公共基礎(chǔ)培訓(xùn)課程!
- 注冊(cè)環(huán)保工程師報(bào)考條件及時(shí)間 環(huán)保工程師暢學(xué)口碑班公共基礎(chǔ)課程推薦!
- 2025年北京注冊(cè)環(huán)保工程師考試時(shí)間:11月1日-2日
- 查看注冊(cè)環(huán)保工程師全部文檔 >>
- 2024年注冊(cè)環(huán)保工程師考試合格標(biāo)準(zhǔn)(已公布)
- 2024年注冊(cè)環(huán)保工程師培訓(xùn)機(jī)構(gòu)哪家好?如何選擇課
- 2024年注冊(cè)環(huán)保工程師成績(jī)查詢(xún)時(shí)間及查分入口(1
- 2025年注冊(cè)環(huán)保工程師預(yù)計(jì)報(bào)名時(shí)間8月20日-9
- 2024年注冊(cè)環(huán)保工程師考試11月2日、3日舉行!
- 注冊(cè)環(huán)保工程師考試科目 25年自學(xué)課程推薦!
- 2024年黑龍江環(huán)保工程師考試準(zhǔn)考證打印時(shí)間:10
- 環(huán)球網(wǎng)校2024年注冊(cè)環(huán)保工程師課程培訓(xùn)課程免費(fèi)試