離子交換樹脂,交換速率為什麼很重要?因為離子交換是指了一個定律,而且這個定律指的是一種術換,所以說很重要
② 離子交換過程中,為什麼要控制液體流速
溶液中待交換的離子與交換樹脂中的離子交換有一個過程:溶液中待交換的離子向樹脂顆粒表面遷移並通過樹脂表面的邊界水膜,進入樹脂內部的孔道與樹脂的離子交換,被交換下的離子再從樹脂孔道往外移動,穿孔樹脂膜到溶液中。這個交換過程是需要一定時間的。如果待處理的液體流速太快,就有一部份離子來不及交換,造成泄漏,影響處理質量;如果速度太慢就會減小處理流量,降低處理效率。所以要控制液體流速。
③ 離子交換速度公式
沒有,沒去研究這,關鍵是跟水的流速和離子的狀態有關系,
④ 離子交換樹脂的交換速率為什麼很重要
離子交換樹脂的交換速率很重要,因為這個樹立關乎到交換樹脂的正常運轉狀況,如果交換速率不在正常范圍之內,則會導致交換樹脂出現故障。
⑤ 離子交換樹脂的指標所代表具體含義是什麼
(東營市禾成化學科技有限公司的離子交換樹脂 )
離子交換樹脂是高分子化合物,所以它們的結構和性能因製造工藝的不同而不同,為此,對於商品離子交換樹脂的性能,必須用一系列指標加以說明。
同一類型的離子交換樹脂,其交聯劑加入量的多少,對產品的物理化學性能有很大的影響,一般加交聯劑多(即交聯度大)的樹脂,由於許多苯乙烯鏈都被交聯成網狀,所以其產品有網孔小、機械強度大和穩定性較好等特點,其特點是交換容量較小。
一、物理性能
1、外觀
⑴ 顏色。離子交換樹脂是一種透明或半透明的物質,依其組成的不同,呈現的顏色也各異,苯乙烯系均呈黃色,其他也有黑色及赤褐色的。樹脂的顏色稍深。樹脂在使用中,由於可交換離子的轉換或受雜質的污染等原因,其顏色會發生變化,但這種變化不能確切表明它發生了什麼改變,所以只可以作為參考。
⑵ 形狀。離子交換樹脂一般均呈球形。樹脂呈球狀顆粒數占顆粒總數的百分率,稱為圓球率。對於交換柱水處理工藝來說,圓球率愈大愈好,它一般應達90%以上。
樹脂圓球率的測定方法,是先將樹脂在60℃烘乾、稱重,然後慢慢倒在傾斜10°的玻璃上端,讓樹脂分散地向下自由滾動,將滾動下來的樹脂再稱重,後者與前者比值的百分數即為圓球率。
2、粒度
樹脂顆粒的大小對水處理的工藝過程有較大的影響。顆粒大,交換速度就慢;顆粒小,水通過樹脂層的壓力損失就大。如果各個顆粒的大小相差很大,則對水處理的工藝過程是不利的。這首先是因為小顆粒堵塞了大顆粒間的孔隙,水流不勻和阻力增大;其次,在反洗時流速過大會沖走小顆粒樹脂,而流速過小,又不能松動大顆粒。用於水處理的樹脂顆粒粒徑一般為0.3~1.2mm。樹脂粒度的表示法和過濾介質的粒度一樣,可以用有效粒徑和不勻系數表示。
3、密度
離子交換樹脂的密度是水處理工藝中的實用數據。例如在估算設備中樹脂的裝載量,需要知道它的密度。離子交換樹脂的密度有以下幾種表示法。
(1)干真密度。干真密度即在乾燥狀態下樹脂本身的密度:
干真密度 = g/mL
此值一般為1.6左右,在實用意義不大,常用在研究樹脂性能方面。
(2)濕真密度。濕真密度是指樹脂在水中經過充分膨脹後,樹脂顆粒的密度:
濕真密度 = g/mL
(3)濕視密度.濕視密度是指樹脂在水中充分膨脹後的堆積密度:
濕視密度 = g/mL
濕視密度用來計算交換器中裝載樹脂時所需濕樹脂的質量,此值一般在0.60~0.85之間。陰樹脂較輕,偏於下限;陽樹脂較重,偏於上限。
4、含水率
離子交換樹脂的含水率是指它在潮濕空氣中所保持的水量,它可以反映交聯度和網眼中的孔隙率。樹脂的含水率愈大,表示它的孔隙率愈大,並聯度愈小。
5、溶脹性
當將乾的離子交換樹脂浸入水中時,其體積常常要變大,這種現象稱為溶脹。
影響溶脹率大小的因素有以下幾種:
(1)溶劑。樹脂在極性溶劑中的溶脹性,通常比在非極性溶劑中強。
(2)交聯度。高交聯度樹脂的溶脹能力較低。
(3)活性基團。此基團愈易電離,樹脂的溶脹性愈強。
(4)交換容量。高交換容量離子交換樹脂的溶脹性要比低交換容量的強。
(5)溶液深度。溶液中電解質濃度愈大,由於樹脂內外溶液的滲透壓差減小,樹脂的溶脹率愈小。
(6)可交換離子的本質。可交換的水合離子半徑愈大,其溶脹率愈大,故對於強酸和強鹼性離子交換樹脂,溶脹率大小的次序為:
H+>Na+>NH4+>K+>Ag+
OH->HCO3≈CO32->SO42->Cl-
一般,強酸性陽離子交換樹脂由Na轉變成H型,強鹼性陰離子交換樹脂由Cl型轉變成OH型,其體積均增加約5%。
由於離子交換樹脂具有這樣的性能,因而在其交換和再生的過程中會發生脹縮現象,多次的脹縮就容易促使樹脂顆粒碎裂。
6、耐磨性
交換樹脂顆粒在運行中,由於相互磨軋和脹縮作用,會發生碎裂現象,所以其耐磨性是一個影響其實用性能的指標。一般,其機械強度應能保證每年的樹脂耗損量不超過3%~7%。
7、 溶解性
離子交換樹脂是一種不溶於水的高分子化合物,但在產品中免不了會含有少量低聚物。因這些低聚物較易溶解,所以其應用的最初階段。這些物質會逐漸溶解。
離子交換樹脂在使用中,有時也會發生轉變成膠體漸漸溶入水中的現象,即所謂膠溶。促使膠溶的因素有:樹脂的交聯度小、電離能力大、離子的水合半徑大,有時還有受高溫或被氧化的影響。特別是強鹼性陰樹脂,它會因化學降解而產生膠溶現象。
所以在運行中要密切注意其運行條件:如離子交換樹脂處於蒸餾水中要比在鹽溶液中易膠溶,Na型比Ca型易膠溶。離子交換器備用後剛投入運行時,有時發生出水帶色的現象,就是膠溶的緣故。
8、 耐熱性
各種樹脂所能承受的溫度都有限度,超過此溫度,樹脂熱分解的現象就很嚴重。由於各種樹脂的耐熱性能不一,所以對每種樹脂能承受的最高溫度,應由鑒定試驗來確定。一般陽樹脂可耐100℃或更高的溫度;陰樹脂,強鹼性的約可耐60℃,弱鹼性的可耐80℃以上。通常,鹽型要比酸型或鹼型穩定。
9、 抗凍性
根據對各種樹脂在-20℃的抗凍性試驗,發現大孔型樹脂的搞凍性優於凝膠型樹脂,實際上冰對大孔型樹脂沒有影響。凝膠型陽樹脂的抗凍性不如陰樹脂。無論陰、陽樹脂,機械強度好的(磨後圓球率高),抗凍性能也好。進行濾干外部水分的001×7陽樹脂10周期(凍干24h,再完全解凍24h為1周期)的測定,發現磨後圓球率有所下降,裂球率提高,冰凍對浸在水中的001×7陽樹脂的磨後圓球率幾乎無影響;201×7陰樹脂不管濾干外部水分、還是浸在水中冰凍,磨後圓球率和裂球率均變化不大,表明陰樹脂韌性較強。
10、 耐輻射性能
在有核反應堆的企業中,所用離子交換劑的抗輻射性是很重要的。一般而論,無機離子交換劑的耐輻射性能較好,而樹脂均易降解,其中又以陰樹脂為嚴重。
11、導電性
乾燥的離子交換樹脂不導電,純水也不導電,但用純水潤濕的離子交換樹脂可以導電,所以這種導電屬於離子型導電。這種導電在離子交換膜及樹脂的催化作用上很重要。
二、化學性能
⑥ 離子交換
鉬(Ⅵ)與大量鐵(Ⅲ)的0.5mol/LHCl溶液,通過陽離子交換樹脂後,可用0.04mol/L硫氰酸銨溶液淋洗鉬(Ⅵ版)。鉬(Ⅵ)與錸權的氫氧化鈉溶液通過陰離子交換樹脂後,可用1mol/L草酸鉀溶液淋洗鉬(Ⅵ),再用7mol/LHCl淋洗錸。
⑦ 離子交換實驗中,不同交換速度下處理出水的總硬度應如何變化為什麼
水的硬度是指水中含有鹽的量,量越大,則表明硬度越高,檢驗水硬度最方便的方法是取要檢驗的水,然後讓肥皂在水中溶解,之後攪拌,觀察是否有泡末產生,泡末越多表明硬度越小,反之則越大。所謂軟水處理就是除掉其中的鹽分,方法就很多的比如:蒸餾,用活性炭等。1、煮沸法(只適用於暫時硬水)煮沸暫時硬水時的反應: Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑ Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑ 由於CaCO3不溶,MgCO3 微溶,所以碳酸鎂在進一步加熱的條件下還可以與水反應生成更難溶的氫氧化鎂: MgCO3 +H2O = Mg(OH)2 ↓+CO2↑ 由此可見水垢的主要成分為CaCO3和Mg(OH)2 2、葯劑軟化法工業上的經典水質處理方法是葯劑軟化法,如加入石灰(CaO)、磷酸鈉等。加入石灰,可使水中的二氧化碳、碳酸氫鈣和碳酸氫鎂生成碳酸鈣和氫氧化鎂的沉澱,對永久硬度大的硬水,可再加適量純鹼。軟化時石灰添加量,根據經驗,每降低一千升水中暫時硬度一度,需加純氧化鈣10克。反應過程中,鎂都是以氫氧化鎂的形式沉澱,而鈣都是以碳酸鈣的形式沉澱。 3、離子交換法它是利用離子交換劑,把水中的離子與離子交換劑中可擴散的離子進行交換作用,使水得到軟化的方法。飲料用水大都採用有機合成離子交換樹脂作離子交換劑。在處理水時,先讓水從陽柱自上而下通過,使水中的金屬離子被陽離子交換樹脂吸附,陽離子交換樹脂中的氫離子被交換到水中去;然後再通過陰柱,使水中的陰離子被陰離子樹脂吸附,陰離子樹脂將氫氧根離子交換到水中,和氫離子化合成水,使水得到凈化。工業上用於軟化水的離子交換劑有磺化煤、離子交換樹脂等。它們都是具有復雜結構的物質,為簡便起,用NaR表示。當硬水通過裝有離子交換劑的裝置時,發生離子交換作用: 2NaR+Ca2+ --> CaR2+2Na+ 2NaR+Mg2+ --> MgR2+2Na+ 硬水中的Ca2+、Mg2+被離子交換劑吸附而離開溶液,因此從裝置中流出的水就成為軟水。離子交換劑因離子交換作用的不斷進行而逐步喪失功能,因此需要在一定時間內進行再生,即用Na+把它所吸附的Ca2+、Mg2+置換出來,從而恢復它軟化水的能力。 4、電滲析和超濾技術電滲析法是在外加直流電場的作用下,利用陰、陽離子交換膜對水中離子的選擇透過性,使水中陰、陽離子分別通過陰、陽離子交換膜向陽極和陰極移動,從而達到凈化作用。這項技術常用於將自來水制備初級純水。反滲透法(超濾技術)是以壓力為驅動力,提高水的壓力來克服滲透壓,使水穿過功能性的半透膜而除鹽凈化。反滲透法也能除去膠體物質,對水的利用率可達75%以上;反滲透法產水能力大,操作簡便,能有效使水凈化到符合國家標准。 5、蒸餾法:只適用於制備少量無Ca2+、Mg2+的特殊用水。 6、離子膜電解法:是在離子交換樹脂基礎上發展起來的新技術,主要用於海水和苦鹹水的淡化、工業用水和超純水的制備。
⑧ 離子交換樹脂柱上柱速度
柱子下端流出液的速度是2倍柱體積每小時。層析柱的下端一般是由旋專塞的,開口大小控屬制流速啊,拿個量筒記下時間,比如5分鍾能流出多少體積,最後換算成每小時多少,比較下速度快慢,多退少補。柱子下端的旋塞不太容易控制流速的話,可以在下面接一個輸液器,就是打點滴那種,很便宜,一看你就知道怎麼用。可以手動上樣,如果懶或者柱子高,可以加個泵,將樣品通過泵打到柱子上端。夠詳細吧。
⑨ 離子交換樹脂的運行流速
離子交換樹脂的運抄行流速,我想你這里講得是離子交換樹脂在工作時水流通過樹脂的速度,這種速度是以m/h為單位,意思是水在樹脂層中每小時行進多少米。
床層體積 W=Fh,式中F是床層的橫截面和,h是床層高。而床層高與水流速度的關系為 h=TVH/q (m) 式中T——軟化工作時間,V——水流速度,H——原水硬度,q——樹脂工作交換容量,mmol/L。
W=FTVH/q,水流速度 V=Wq/(FTH),這就是水流速度與床層體積的關系。
⑩ 在進行離子交換操作過程中,為什麼要控制流出液的流速,如太快,將會
保持液面下是防止表層樹脂乾燥,沒有交換效果還有水對樹脂的沖擊,造成樹脂浮游,還有會帶人空氣,造成氣穴,影響樹脂裝填規整,影響交換效果。
控制水的流量是保證水與樹脂能有充分的接觸時間完成交換,否則流量太快可能有部分水分子沒有充分作用,達不到交換效果,一般保證每小時5倍樹脂體積的流量比較合適。
溶液中待交換的離子與交換樹脂中的離子交換有一個過程:溶液中待交換的離子向樹脂顆粒表面遷移並通過樹脂表面的邊界水膜,進入樹脂內部的孔道與樹脂的離子交換,被交換下的離子再從樹脂孔道往外移動,穿孔樹脂膜到溶液中,這個交換過程是需要一定時間的。
如果待處理的液體流速太快,就有一部份離子來不及交換,造成泄漏,影響處理質量;如果速度太慢就會減小處理流量,降低處理效率.所以要控制液體流速。
(10)離子交換速度指的是擴展閱讀:
水溶液中的一些陽離子進入反離子層,而原來在反離子層中的陽離子進入水溶液,這種發生在反離子層與正常濃度處水溶液之間的同性離子交換被稱為離子交換作用。
離子交換主要發生在擴散層與正常水溶液之間,由於黏土顆粒表面通常帶的是負電荷,故離子交換以陽離子交換為主,故又稱為陽離子交換。離子交換嚴格服從當量定律,即進入反離子層的陽離子與被置換出反離子層的陽離子的當量相等。