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離子交換原理
2011-09-19
關(guān)于離子交換過程的機(jī)理很多規定，其中，適于水處理工藝的空間載體，是將離子交換樹脂看作具有膠體型結(jié)構(gòu)的物質(zhì)高質量，這種上觀點(diǎn)認(rèn)為，在離子交換樹脂的高分子表面上有許多和膠體表面相似的雙電層重要組成部分。也就是說這里有兩層離子流程，緊鄰高分子表面的一層離子稱為內(nèi)層離子，在其外面是一層符號相反的離子層勃勃生機。
與膠體的命名法相似助力各業，我們常把和內(nèi)層離子符號相同的離子稱作同離子，符號相反的稱反離子提供有力支撐。所以離子交換就是樹脂中原有反離子和溶液中它種反離子相互交換位置應用。
根據(jù)膠體結(jié)構(gòu)的概念，雙電層中的反離子按其活動性的大小可劃分為固定層和擴(kuò)散層品率。那些活動性能差相貫通，緊緊地被吸附在高分子表面的離子層不斷發展，稱為固定層，在其外側(cè)宣講活動，那些活動性較大不斷進步，向溶液中逐漸擴(kuò)散的反離子層，稱為擴(kuò)散層效率，因?yàn)檫@些反離子像地球上的大氣一樣規模，籠罩在高分子表面上，故又稱為離子氛講道理。
內(nèi)層離子依靠化學(xué)鍵結(jié)合在高分子的骨架上非常完善，固定層中的反離子依靠異電荷的吸引力被固定著。而在擴(kuò)散層中的反離子全面革新，由于受到異電荷的吸引力較小，熱運(yùn)動比較顯著情況正常，所以這些反離子有自高分子表面向溶液中漸漸擴(kuò)散的現(xiàn)象行業分類。
當(dāng)離子交換劑遇到含有電解質(zhì)的水溶液時(shí)，電解質(zhì)對其雙電層有以下幾種作用：
⑴交換作用提高鍛煉。擴(kuò)散層中反離子在溶液中的活動較自由發展邏輯，離子交換主要在此種反離子和溶液中其它反離子之間進(jìn)行，但并不局限于此有所提升。因動平衡的關(guān)系聽得進，溶液中的反離子會先交換至擴(kuò)散層，然后再與固定層中的反離子互換位置先進水平。
在擴(kuò)散層中處于不同位置離子的能量是不相等的便利性，那些和內(nèi)層離得遠(yuǎn)的反離子能量大，因此它們活潑重要平臺，易和其他反離子交換深刻認識；和內(nèi)層離得較近的反離子能量小，活動性較差應用提升。這和多元酸或多元堿的多級電離情況相似主動性。
⑵壓縮作用。當(dāng)溶液中鹽類濃度增大時(shí)發展的關鍵，可以使擴(kuò)散層壓縮道路，從而使擴(kuò)散層中部分反離子變成固定層中的反離子，擴(kuò)散層的活動范圍變小真諦所在。這說明了為什么當(dāng)再生溶液的濃度太大時(shí)指導，不僅不能提高再生效果，有時(shí)反使再生效果降低倍增效應。
離子交換反應(yīng)是可逆的有序推進，而且等當(dāng)量地進(jìn)行設施。由實(shí)驗(yàn)得知，常溫下稀溶液中陽離子交換勢隨離子電荷的增高堅定不移，半徑的增大而增大組合運用；高分子量的有機(jī)離子及金屬絡(luò)合陰離子具有很高的交換勢。高極化度的離子如Ag+迎難而上、Tl+等也有高的交換勢積極。離子交換速度隨樹脂交聯(lián)度的增大而降低，隨顆粒的減小而增大堅持先行。溫度增高產業，濃度增大，交換反應(yīng)速率也增快情況較常見。
由于離子交換作用是可逆的可持續，因此用過的離子交換樹脂一般用適當(dāng)濃度的無機(jī)酸或堿進(jìn)行洗滌，可恢復(fù)到原狀態(tài)而重復(fù)使用體製，這一過程稱為再生構建。陽離子交換樹脂可用*、稀硫酸等溶液淋洗服務延伸；陰離子交換樹脂可用氫氧化鈉等溶液處理共創輝煌，進(jìn)行再生。
離子交換過程常在離子交換器中進(jìn)行進一步。離子交換器類似壓力濾池大部分，外殼為一鋼罐；離子交換通常采用過濾方式實際需求，濾床由交換劑構(gòu)成解決方案，底部為附有濾頭的管系。
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