Ⅰ 玻璃離子交換原理
離子交換是一種化學鋼化工藝。在該工藝中,大離子「填」入玻璃表面,形成壓縮狀態。 大猩猩玻璃經專門設計,以實現上述作用的最大化。玻璃被放入溫度約400℃的熔融鹽浴槽中。小鈉離子離開玻璃,被來自鹽浴槽較大的鉀離子所取代。這些大離子占據較大的空間,並在玻璃冷卻過程中被壓縮,在玻璃表面形成一個壓縮應力層。 大猩猩玻璃的成分使鉀離子可擴散入表面, 在玻璃內部形成較高的壓縮應力 。該壓縮層可增強玻璃表面的抗損傷能力。
Ⅱ 樹脂離子交換是化學反應嗎
屬於化學反應,如NA離子置換CA離子,OH離子置換CL離子,
樹脂交換飽和後,可再生,重復使用
Ⅲ 離子交換樹脂有什麼用
離子交換樹脂的作用:
離子交換樹脂分為陽離子樹脂和陰離子樹脂,陽離子樹脂又細分為鈉型和氫型,在水溶液中能離解出某些陽離子,鈉型樹脂將水中的鈣鎂離子交換成鈉離子,使水變軟;氫型樹脂是將水中的鈣鎂離子交換成氫離子使水軟化,陰離子樹脂中含被可置換的氫氧根離子,水溶液中能離解出陰離子,能與水中的酸根離子交換.即樹脂中的離子與溶液中的離子互相交換,從而將溶液中的離子分離出來。同時使用陰離子樹脂和氫型陽離子樹脂可以將水變為純凈水。水處理領域離子交換樹脂的需求量很大,約占離子交換樹脂產量的90%,用於水中的各種陰陽離子的去除。
Ⅳ 樹脂離子交換的化學反應屬於高中化學的哪種類型
置換反應,陽離子交換反應為主,當然也有其他反應
Ⅳ 取代和置換反應的區別
取代反應是指有機化合物受到某類試劑的進攻,致使分子中一個基(或原子)被這個試劑所取代的反應。置換反應是單質與化合物反應生成另外的單質和化合物的化學反應。
一般置換反應說的是無機反應。
Ⅵ 為什麼離子交換樹脂中的有機雜質可用NaOH除去
陽離子交換樹脂
—SO3-H+
磺酸基
強酸性
—COO-H+
羧酸基
弱酸性
陰離子交換樹脂
—N+OH-
季銨基
強鹼性
—NH+OH-
—NH2+OH-
—NH3+OH-
叔胺基
仲胺基
伯胺基
弱鹼性
就如上述表格中顯示,陽樹脂的官能團是磺酸基—SO3-H+或羧酸基—COO-H+,通過H+與料液中的陽離子(如Ca2+、Mg2+、Na+)發生置換反應,陽離子被交換到樹脂的官能團上,置換出H+根;一樣的道理,陰樹脂的季銨基、叔胺基、仲胺基和伯胺基的OH-與料液中的陰離子(如Cl-、SO4
2+)發生置換反應,陰離子被交換到樹脂官能團上,置換出OH-根,H+
+
OH-
=H2O形成水。而陽樹脂上的H根被陽離子交換完畢後,樹脂失去活性,就需要用鹽酸HCl或H2SO4再生處理,恢復樹脂活性,陰樹脂會用NaOH再生處理,再生的原理就是之前置換過程的逆反應原理,所以離子交換樹脂上吸附的那些有機雜質(鹽分)會在酸或鹼的再生處理下,恢復活性,也就是你說的為什麼能去除有機雜質的原理。呵呵,為了說的盡量詳細,有些啰嗦了啊……
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蔣先生
010-57180700
Ⅶ 關於離子反應的問題
有離子參加的化學反應。離子反應的本質是某些離子濃度發生改變。常見離子反應多在水溶液中進行。根據反應原理,離子反應可分為復分解、鹽類水解、氧化還原、絡合4個類型;也可根據參加反應的微粒,分為離子間、離子與分子間、離子與原子間的反應等。極濃的電解質跟固態物質反應時,應根據反應的本質來確定是否屬於離子反應。例如,濃硫酸跟銅反應時,表現的是硫酸分子的氧化性,故不屬於離子反應;濃硫酸跟固體亞硫酸鈉反應時,實際上是氫離子跟亞硫酸根離子間的作用,屬於離子反應。此外,離子化合物在熔融狀態也能發生離子反應。
用實際參加反應的離子符號寫成的方程式稱為離子方程式
1、離子反應的概念
在反應中有離子參加或有離子生成的反應稱為離子反應。在中學階段僅限於在溶液中進行的反應,可以說離子反應是指在水溶液中有電解質參加的一類反應。因為電解質在水溶液里發生的反應,其實質是該電解質電離出的離子在水溶液中的反應。
2、離子反應的特點
離子反應的反應速率快,相應離子間的反應不受其它離子的干擾。
3、離子反應的類型
(1)復分解反應
在溶液中酸、鹼、鹽之間互相交換離子的反應,一般為非氧化還原反應。
(2)有離子參加的氧化還原反應
①置換反應的離子反應
金屬單質與金屬陽離子之間的置換反應,如Fe與CuSO4溶液的反應,實際上是Fe與Cu之間的置換反應。非金屬單質與非金屬陰離子之間的置換反應,如Cl2與NaBr溶液的反應,實際上是Cl2與Br之間的置換反應。
②其它一些有離子參加的氧化還原反應
如MnO2與濃HCl反應製取Cl2;Cu與FeCl3溶液反應生成FeCl2、CuCl2;Cl2與NaOH溶液反應生成NaCl、NaClO和水等。
這些離子反應發生的條件是:比較強的氧化劑和較強的還原劑反應,生成氧化性較弱的氧化產物和還原性較弱的還原產物。因此掌握一些常見離子的氧化性或還原性的相對強弱,是判斷這一類離子反應能否發生的重要依據。
(3)絡合反應型:
例如:Ag+2NH3→[Ag(NH3)2]
離子反應本質:反應物的某些離子濃度減少。
離子反應發生條件
①生成難溶的物質。如生成BaSO4、AgCl、CaCO3等。
②生成難電離的物質。如生成CH3COOH、H2O、NH3•H2O、HClO等。
③生成揮發性物質。如生成CO2、SO2、H2S等。
只要具備上述三個條件中的一個,離子互換反應即可發生。這是由於溶液中離子間相互作用生成難溶物質、難電離物質、易揮發物質時,都可使溶液中某幾種、自由移動離子濃度減小的緣故。若不能使某幾種自由移動離子濃度減小時,則該離子反應不能發生。如KNO3溶液與NaCl溶液混合後,因無難溶物質、難電離物質、易揮發物質生成,Na、Cl、K、NO3濃度都不減少,四種離子共存於溶液中,故不能發生離子反應。
(1)非氧化還原型的離子反應條件:
a.離子交換型:
例如:Ag++ Cl-= AgCl↓
離子交換後要有沉澱、氣體、弱電解質三者之一生成才能發生反應。
b.雙水解反應型:
例如:2Al ³++ 3CO3²- + 3H2O = 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑
要生成更難溶解的物質或弱電解質才能發生離子反應。
c.絡合反應型:
例如:Ag++2NH3 → [Ag(NH3)2]
生成比簡單離子更穩定的絡離子,離子反應才能進行。
(2)氧化還原型離子反應條件:
在電解質溶液中能滿足「以強制弱」的氧化還原反應規律的反應,離子反應才能進行。
例如:Cl2 + SO3² -+ H2O = 2Cl -+ SO4²- + 2H+
∵氧化性 還原性
∴此反應才能進行。
難點:離子在溶液中大量共存的規律。
即:向溶液中有關離子濃度減小的方向進行
判斷原則:在溶液中所有離子之間不能發生任何類型的反應,否則離子不能共存。
例如:生成沉澱的:如Ba²+與SO4²-,CO3²-;Ag與Cl-,SO4²-
(生成難電離的物質:H+與OH-;CH3COO與H+;NH4+與OH-;H+與F-)
(生成氣體(揮發性物質)如:H與CO3²-,S²-,SO3²-)
發生氧化還原: (H+)KMnO4與I-,S²-;Fe²+與Fe³+
發生中和反應:Fe²+,Al³+,Cu²+等是在溶液中顯酸性的離子,OH-,CO3²-,HCO3-,SO3²-等在溶液里則顯鹼性,酸鹼中和反應,則不可共存
強氧化性離子:MnO4- Cr2O7 ClO- Fe²+ (H+)NO3-
強還原性離子:S²- I- Fe HS Sn S2O3 SO3²- HSO3-
因發生氧化還原反應無法大量共存
離子反應中,不可以拆開的物質有:單質、氣體、沉澱、水、弱酸、弱鹼、氧化物及絕大部分有機物(有機鹽除外)
常見有色離子:Fe^3+:棕黃色 Fe^2+:淺綠色 Cu^2+:藍色 MnO4^-:紫色……
1.由於發生復分解反應,離子不能大量共存
(1)有氣體產生。例如:CO3、SO3、S、HCO3、HSO3、HS等易揮發的弱酸的酸根與H+不能大量共存。
(2)有沉澱生成。例如:Ba、Ca、Mg、Ag等不能與SO4、CO3等大量共存;Mg、Fe、Ag、Al、Zn、Cu、Fe等不能與OH大量共存;Pb與Cl,Fe與S、Ca2與PO4、Ag與Cl、Br、I等不能大量共存。
(3)有弱電解質生成。例如:OH-、CH3COO-、PO4³-、HPO4²-、H2PO4-、F、ClO-、AlO、SiO3²-、CN、C17H35COO、等與H+不能大量共存;一些酸式弱酸根,例如:HCO3-、HPO4²-、HS、H2PO4-、HSO3不能與OH-大量共存;NH4與OH不能大量共存。
(4)一些容易發生水解的離子,在溶液中的存在是有條件的:
① 例如:AlO2、S2-、CO3 2-、C6H5O-等必須在鹼性條件下才能在溶液中存在;
②再如:Fe2+、Al3+等必須在酸性條件下才能在溶液中存在。
這兩類離子不能同時存在在同一溶液中,即離子間能發生「雙水解」反應。例如:3AlO2-十Al3+十6H2O=4Al(OH)3↓等
典型雙水解的條件;弱酸跟、弱鹼根離子對應的酸鹼容易從體系中脫離。即生成沉澱、氣體或同時生成兩種沉澱
Ⅷ 混合離子交換器的工作原理是什麼
陽、陰兩種離子交換樹脂,互相充分地混合在一個離子交換器內,同時進行陽、陰離子交換的設備。簡稱混床。所謂混床,就是把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填於同一交換裝置中,對流體中的離子進行交換、脫除。由於陽樹脂的比重比陰樹脂大,所以在混床內陰樹脂在上陽樹脂在下。
一般陽、陰樹脂裝填的比例為1:2,也有裝填比例為1:1.5的,可按不同樹脂酌情考慮選擇。混床也分為體內同步再生式混床和體外再生式混床。同步再生式混床在運行及整個再生過程均在混床內進行,再生時樹脂不移出設備以外,且陽、陰樹脂同時再生,因此所需附屬設備少,操作簡便。混合床離子交換法,就是把陰、陽離子交換樹脂放置在同一個交換器中,在運行前將它們均勻混合,所以可看著是由無數陰、陽交換樹脂交錯排列的多級式復床,水中所含鹽類的陰、陽離子通過該項交換器,則被樹脂交換,而得到高度純水。在混合床中,由於陰、陽樹脂是相互混勻的,所以其陰、陽離子交換反應幾乎同時進行,或者說,水的陽離子交換和陰離子交換是多次交錯進行的,經H型交換所產生的H+和經過OH型交換所產生的OH-都不能積累起來,基本上消除反離子的影響,交換進行得比較徹底。由於進入混合床的初級純水質較好,交換器的負載較輕,樹脂的交換能力很長時間才被子耗竭。本混合床採用體內再生法,再生時首先利用兩種樹脂的比重不同,用反洗使用權陰、陽離子交換樹脂完全分離,陽樹脂沉積在下,陰樹脂浮在上面,然後陽樹脂用鹽酸(或硫酸)再生,陰樹脂用燒鹼再生。