A. 海水淡化方法中的:電滲析法及離子交換法的流程
電滲析法:水中的離子在直流電場的作用下,可通過半透膜。最初的惰性半透膜電滲析法,主要用於溶膠的提純,電流效率很低。到了20世紀50年代初,由於選擇性離子交換膜向世,才能夠用電滲析法淡化海水或苦鹹水。脫鹽用的選擇性離子交換膜有兩種:①陽膜,只允許陽離子透過的陽離子交換膜;②陰膜,只允許陰離子透過的陰離子交換膜。使陰膜和陽膜交替排列,中間襯以隔板(其中有水流通道),夾緊之後,在兩端加上電極,就成電滲析脫鹽裝置。 電滲析法原理圖 點擊此處查看全部新聞圖片 當海水流經電滲器時,在直流電場的作用下,陰離子透過陰膜向陽極方向遷移,途中被陽膜擋住去路,被水流沖洗而出;陽離子透過陽膜向陰極方向遷移,途中被陰膜擋住,也被水流沖出。透過陽膜或陰膜的水為淡水。結果,從大約一半的夾層流出的水為淡水,從另一半流出的則為濃縮的海水。 電滲析脫鹽所用的半透膜,除要求電阻低、透過的選擇性高、交換容量大和水的電滲小之外,還要求有一定的機械強度、尺寸不變和化學穩定性高等。 在電滲析脫鹽過程中,反離子(電荷與膜內交換基團相反的離子)在膜內的遷移速度比在溶液里大,致使淡化夾層的內膜半身,溶液界面上的離子濃度低於主體溶液濃度而形成濃度差。當電流升至某值時,擴散遷移的離子不足以補充界面上離子的缺額,而使界面濃度趨近於零,這時的電流稱為極限電流。如再增加電流,就會迫使界面上的水分子解離,由解離出的H和OH來承擔超過極限值那部分電流的輸送。這種現象稱為極化現象。這不僅使電流白白消耗在無助於脫鹽的 H和OH的遷移上,而且會引起溶液的pH值發生變化,使鈣鹽鎂鹽之類的離子濃度的乘積超過溶度積,而在濃縮海水夾層的陰膜和陽膜的表面沉澱,阻塞水流通道,甚至被迫停機拆洗。防止極化沉澱的根本措施,是設法增加夾層溶液的攪拌作用和布水的均勻性,並把操作電流控制在極限電流之下。此外,定期倒換電極的極性,在濃縮海水夾層中加酸和進行不拆裝的化學清洗等,均能延長運轉周期。
B. 下列方法中不能從海水中提取淡水的是
的確是B,從海水中提取淡水,無非兩種方法,從海水中取出水和從海水中取出鹽。A是取水法,剩下的是鹽,c是取鹽法,剩下的水,D也是取鹽法,陰陽離子交替置換出海水中鹽分。只有B,不能提取淡水,實際上電解法得到的氫氣和氯氣。
C. 離子交換法
陽離子交換樹脂對鹼金屬的吸附能力隨其水化物離子半徑的減小而增強專。根據鹼金屬屬的活度系數,陽離子交換樹脂對其吸附能力的次序為:Cs>Rb>K>NH+4>Na>Li。
有些無機化合物對鹼金屬有選擇性的吸附作用,可作為離子交換劑用。
磷酸鋁在水溶液中能吸附銣、銫,其分離系數比合成樹脂還高。交換柱上的銣、銫可分別用稀硝酸及高於1mol/LHNO3洗脫。
在硝酸溶液中,銣、銫可被磷鉬酸銨吸附,與鉀、鈉、鋰分離,再用2mol/L和6mol/LNH4NO3溶液洗脫銣、銫。當氧化鉀含量低於50mg時,銣、銫回收率均在90%以上。
陰離子交換樹脂在一定條件下,雖可用於鹼金屬彼此之間的分離,但大多數情況是作為分離其他元素用。
在鹽酸溶液中,鈷、鋅、鐵、鎘形成穩定的氯陰離子,能被強鹼性陰離子交換樹脂吸附,或上述元素及釩與檸檬酸作用後,也可被陰離子交換樹脂吸附而與鹼金屬分離。
鈣、鎂在EDTA的乙醇溶液中,或其他一些兩價金屬在有EDTA或乙酸鹽存在下,均可被陰離子交換樹脂吸附,因此可用作鹼金屬與鹼土金屬的分離。
D. 離子交換樹脂在海水淡化中的應用高分求助!
用樹脂淡化海水的原理正如一樓所說的,就是將海水中的鹽分交換出來,轉化成水分版子。由於海水權含鹽量比較大,所以樹脂再生會很頻繁,是個很麻煩的事情。
離子交換樹脂是一種介質,不能叫海水淡化劑,如果以此原理製作海水淡化劑似乎有點不合適,如果採用沉澱的原理或者吸附原理來製作海水淡化劑似乎是個不錯的想法,不過理論上似乎很難,基本行不通。目前本人覺得還是採用反滲透法性價比比較合理。
E. 離子交換法凈化水的原理
1、比如粒子交換柱上是—OH,那你流過含H+的水,陰粒子就被—OH換了下來.水量就增加了點..其他回粒子吸收方法類似...
2、混合離子答主其實是吸收非離子雜質
3、含雜質的水導電率高,因為純水是絕緣的,含雜質越多導電性能越好...因為有可移動的離子了
4、這些反應是可逆反應
F. 下列方法中不能從海水中提取出淡水的是 [ ] A.蒸餾法 B.電解法 C.電滲析法 D.離子交
B |
G. 從海水中可以獲得淡水、食鹽並可提取鎂和溴等物質.(1)貝殼的主要成分是______(填化學式);海水淡化
(1)因貝殼的主要成分是碳酸鈣,其化學式為CaCO 3 ,因海水淡化的常用方法:海水凍結法、電滲析法、蒸餾法、離子交換法, 故答案為:CaCO 3 ;海水凍結法、電滲析法、蒸餾法、離子交換法(選填其中一個); (2)A.通過電解熔融氯化鈉得到鈉和氯氣,是化學變化,通過氯氣將溴離子和碘離子氧化為溴單質和碘單質,是化學變化,故A錯誤; B.通過電解熔融氯化鈉得到鈉和氯氣,是化學變化,通過電解熔融的氯化鎂和氧化鋁即得鎂和鋁,是化學變化,故B錯誤; C.可從海水中獲得氯化鈉,然後電解飽和食鹽水,即得燒鹼、氫氣和氯氣,是化學變化,故C錯誤; D.把海水用蒸餾等方法可以得到淡水,把海水用太陽暴曬,蒸發水分後即得食鹽,不需要化學變化就能夠從海水中獲得,故D正確; 故答案為:D; (3)因反應①是Mg(OH) 2 與鹽酸反應:Mg(OH) 2 +2HCl=MgCl 2 +2H 2 O,離子方程式:Mg(OH) 2 +2H + ═Mg 2+ +2H 2 O,反應②是電解熔融MgCl 2 :MgCl 2 (熔融)
故答案為:Mg(OH) 2 +2H + ═Mg 2+ +2H 2 O;MgCl 2 (熔融)
(4)因氯氣能氧化溴離子得到氯離子和單質溴:2Br - +Cl 2 ═Br 2 +2Cl - ;故答案為:2Br - +Cl 2 ═Br 2 +2Cl - . |
H. 離子交換法軟化硬水
(來1)離子交換法---先通過陽自離子交換劑 HR ;後通過陰離子交換劑 ROH !
(2)防止生成沉澱,發生堵塞!
(3)離子方程式是:
Ca2+ + 2HR == CaR2 + 2H+
Mg2+ + 2HR == MgR2 + 2H+
SO42- + ROH == RSO4 + OH-
H+ + OH- == H2O
防止發生下面的反應:
Mg2+ + 2OH- == Mg(OH)2
I. 提取淡水的辦法
蒸餾法
蒸餾法雖然是一種古老的方法,但由於技術不斷地改進與發展,該法至今仍占統治地位。蒸餾淡化過程的實質就是水蒸氣的形成過程,其原旦如同海水受熱蒸發形成雲,雲在一定條件下遇冷形成雨,而雨是不帶的鹹味的。根據設備蒸餾法、蒸汽壓縮蒸餾法、多級閃急蒸餾法等。
冷凍法
冷凍法,即冷凍海水使之結冰,在液態淡水變成固態冰的同時鹽被分離出去。冷凍法與蒸餾法都有難以克服的弊端,其中蒸餾法會消耗大量的能源並在儀器里產生大量的鍋垢,而所得到的淡水卻並不多;而冷凍法同樣要消耗許多能源,但得到的淡水味道卻不佳,難以使用。
反滲透法
通常又稱超過濾法,是1953年才開始採用的一種膜分離淡化法。該法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質透過的半透膜,將海水與淡水分隔開的。在通常情況下,淡水通過半透膜擴散到海水一側,從而使海水一側的液面逐升高,直至一定的高度才停止,這個過程為滲透。此時,海水一側高出的水柱靜壓稱為滲透壓。如果對海水一側施加一大於海水滲透壓的外壓,那麼海水中的純水將反滲透到淡水中。反滲透法的最大優點是節能。它的能耗僅為電滲析法的1/2,蒸餾法的1/40。因此,從1974年起,美日等發達國家先後把發展重轉向反滲透法。
反滲透海水淡化技術發展很快,工程造價和運行成本持續降低,主要發展趨勢為降低反滲透膜的操作壓力,提高反滲透系統回收率,廉價高效預處理技術,增強系統抗污染能力等。
太陽能法
人類早期利用太陽能進行海水淡化,主要是利用太陽能進行蒸餾,所以早期的太陽能海水淡化裝置一般都稱為太陽能蒸餾器。餾系統被動式太陽能蒸餾系統的例子就是盤式太陽能蒸餾器,人們對它的應用有了近150年的歷史。由於它結構簡單、取材方便,至今仍被廣泛採用。目前對盤式太陽能蒸餾器的研究主要集中於材料的選取、各種熱性能的改善以及將它與各類太陽能集熱器配合使用上。與傳統動力源和熱源相比,太陽能具有安全、環保等優點,將太陽能採集與脫鹽工藝兩個系統結合是一種可持續發展的海水淡化技術。太陽能海水淡化技術由於不消耗常規能源、無污染、所得淡水純度高等優點而逐漸受到人們重視。
低溫多效
多效蒸發是讓加熱後的海水在多個串聯的蒸發器中蒸發,前一個蒸發器蒸發出來的蒸汽作為下一蒸發器的熱源,並冷凝成為淡水。其中低溫多效蒸餾是蒸餾法中最節能的方法之一。低溫多效蒸餾技術由於節能的因素,近年發展迅速,裝置的規模日益擴大,成本日益降低,主要發展趨勢為提高裝置單機造水能力,採用廉價材料降低工程造價,提高操作溫度,提高傳熱效率等。
多級閃蒸
所謂閃蒸,是指一定溫度的海水在壓力突然降低的條件下,部分海水急驟蒸發的現象。多級閃蒸海水淡化是將經過加熱的海水,依次在多個壓力逐漸降低的閃蒸室中進行蒸發,將蒸汽冷凝而得到淡水。目前全球海水淡化裝置仍以多級閃蒸方法產量最大,技術最成熟,運行安全性高彈性大,主要與火電站聯合建設,適合於大型和超大型淡化裝置,主要在海灣國家採用。多級閃蒸技術成熟、運行可靠,主要發展趨勢為提高裝置單機造水能力,降低單位電力消耗,提高傳熱效率等。
電滲析法
該法的技術關鍵是新型離子交換膜的研製。離子交換膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片,按其選擇透過性區分為正離子交換膜(陽膜)與負離子交換膜(陰膜)。電滲析法是將具有選擇透過性的陽膜與陰膜交替排列,組成多個相互獨立的隔室海水被淡化,而相鄰隔室海水濃縮,淡水與濃縮水得以分離。電滲析法不僅可以淡化海水,也可以作為水質處理的手段,為污水再利用作出貢獻。此外,這種方法也越來越多地應用於化工、醫葯、食品等行業的濃縮、分離與提純。
壓汽蒸餾
J. 海水中獲取淡水的方法主要有電滲析法、離子交換法
A.因水的沸點較低,來可用蒸自餾法得到蒸餾水,實現海水淡化的目的,故A不選;
B.電解時,分別在兩極生產氧氣和氫氣,不能得到純凈的水,故B選;
C.利用電滲析法可使相應的離子通過半透膜以達到硬水軟化的效果,故C不選
D.通過離子交換樹脂可以除去海水中的離子,從而達到淡化海水的目的,故D不選.
故選B.