導航:首頁 > 凈水問答 > 硼離子交換

硼離子交換

發布時間:2022-09-05 22:43:37

㈠ 用離子交換法分離硼試液中的干擾離子的原理是什麼

  1. 離子交換法:利用離子交換劑中的可交換基團與溶液中各種離子間的離子交換能力的不同來進行分離的一種方法

  2. 而利用離子交換法分離硼試液是用離子交換樹脂Tulsion CH-99,是選擇性去除硼的樹脂

  3. 原理:

(1)吸附(adsorption)

溶液中的離子與樹脂上官能團發生反應,並結合到樹脂上的過程。

(2)淋洗(elution)

用一定濃度的淋洗劑將已吸附在離子交換樹脂上的金屬由樹脂轉移到水溶液中的過 程,又稱解吸。

(3)轉型(transformation)

將樹脂從一種型式轉變為其他離子型式的過程。

(4)離子交換樹脂(ion exchange resin)

一種帶有官能團(有交換離子的活性基團)、具有網狀結構與不溶性的高分子聚合 物。通常是球形顆粒物。

(5)飽和樹脂(loadedresin)

在某一特定條件下,當吸附尾液中被吸附離子的濃度與進料液中濃度相等或達到動態 平衡時的離子交換樹脂。

離子交換法是以圓球形樹脂(離子交換樹脂)過濾原水,水中的離子會與固定在樹脂上 的離子交換。常見的兩種離子交換方法分別是硬水軟化去離子法。硬水軟化主要是 用在反滲透(RO)處理之前,先將水質硬度降低的一種前處理程序。軟化機裡面的球狀 樹脂,以兩個鈉離子交換一個鈣離子或鎂離子的方式來軟化水質。

離子交換樹脂利用氫離子交換陽離子,而以氫氧根離子交換陰離子;以包含磺酸根的 苯乙烯和二乙烯苯製成的陽離子交換樹脂會以氫離子交換碰到的各種陽離子(例如 Na+、Ca2+、Al3+)。同樣的,以包含季銨鹽的苯乙烯製成的陰離子交換樹脂會以氫 氧根離子交換碰到的各種陰離子(如Cl-)。從陽離子交換樹脂釋出的氫離子與從陰離子 交換樹脂釋出的氫氧根離子相結合後生成純水

陰陽離子交換樹脂可被分別包裝在不同的離子交換床中,分成所謂的陰離子交換床和 陽離子交換床。也可以將陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂混在一起,置於同一個離 子交換床中。不論是哪一種形式,當樹脂與水中帶電荷的雜質交換完樹脂上的氫離子 及(或)氫氧根離子,就必須進行「再生」。再生的程序恰與純化的程序相反,利用氫 離子及氫氧根離子進行再生,交換附著在離子交換樹脂上的雜質。

㈡ 硼的提取方法有哪些

目前普遍採用的硼特效樹脂法對樣品中的硼進行純化分離後,溶液中仍存在著淋洗時引入的以HCl形式存在的Cl-離子,一般採用蒸乾的方法將HCl除去。雖然有人採用在蒸干時向溶液中加入甘露醇的方法避免硼的損失,但此法並不完全可靠,硼仍的揮發的危險,並有可能引起同位素分餾。為了避免這種不利因素,在對含硼量比較高的鹽湖鹵水和海水樣品進行硼的純化分離時,採用陰、陽離子樹脂,靜態交換和動態交換相結合的方法。樣品在經過兩次離子交換之後,溶液中陰、陽離子的含量已經降至很低,避免了雜質離子對質譜測定的干擾。對於岩石樣品,首先還要進行樣品的分解過程,採用鹼熔法,提出用Na2CO3和K2CO3(質量比為1∶1)的混合物作為熔劑對岩石樣品進行熔融,並得到比較滿意的硼的回收。由於使用混合熔劑,降低了熔樣時所需溫度(由1000℃降至850℃),熔劑與樣品的用量比僅為5∶1,降低了可能由熔劑引入的硼的空白。對分解後的樣品中的硼進行提取後,仍採用兩次離子交換法進行硼的純化分離。第一步採用硼特效樹脂法,第二步採用混合陰、陽離子樹脂。由於混合樹脂對硼不吸附,對其它陰、陽離子的吸附較強,而且對硼特效樹脂法所引入的HCl中的Cl-離子也有很好的吸附,最後的收集液呈中性。這兩種提取、純化分離天然樣品中硼的方法由於最後的收集液都接近中性,以HCl形式存在的Cl-離子含量很低,因此收集液在蒸發濃縮時都不必蒸干,只需蒸發濃縮至小體積
後即可直接塗樣進行質譜測定,所以避免了硼在蒸發過程中的揮發。同時這兩種方法在整個流程中都沒有發生同位素分餾,並確保了硼的回收,所測定的硼同位素比值具有較好的重復性,其結果令人滿意。

㈢ 離子交換樹脂的主要應用是什麼

(復1)水處理。離子交換樹脂在水制處理領域的需求量很大,約占其產量的90%,主要用於水中的各種陰陽離子的去除,目前,多用在火力發電廠的純水處理上。

(2)食品工業。離子交換樹脂可用於糖、味精、酒的精製、生物製品等工業裝置上。例如,高果糖漿的製造是由玉米中萃出澱粉後,再經水解反應,產生葡萄糖與果糖,而後經離子交換處理,可以生成高果糖漿。

(3)石油化學工業。在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。用離子交換樹脂代替無機酸、鹼,同樣可進行上述反應,且優點更多。如樹脂可反復使用,產品容易分離,反應器不會被腐蝕,不污染環境,反應容易控制等。

(4)環境保護。許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質,這些可用離子交換樹脂進行回收使用,如去除電鍍廢液中的金屬離子,回收電影製片廢液里的有用物質等。

(5)其他。離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。

㈣ 離子交換樹脂吸附法提純硼酸

最主要的應用就是採用了我們的陽樹脂+陰樹脂對硼砂通過硫酸酸化的硼酸進行進一步精製除雜,從而提供硼酸的純度,同時採用了氯化氫氣體替代硫酸對硼砂進行酸化處理,試驗證明效果比硫酸酸化效果高。
高純硼酸在高科技領域中應用較廣,主要用作高純試劑及生產各種高純硼酸鹽晶體的原料。目前國內的硼酸生產工藝普遍採用硼砂的硫酸酸化法,應用該法生產的硼酸產品,其純度只能達到試劑級標准,遠遠不能滿足用於國防科技和核電工業中核級硼酸對純度和雜質指標的要求。本文以提高硼酸純度為目的,在硼酸的傳統制備方法的基礎上加以改進,開發了高純硼酸的制備工藝。採用硼砂酸化法並結合離子交換吸附法與重結晶法,成功地制備了純度為99.99%的高純硼酸,填補了國內高純度硼酸生產的空白。採用母液循環工藝,減少了環境污染。 實驗中首次採用氯化氫氣體代替強酸液相酸化中和硼砂,探討了硫酸酸化和氯化氫氣體液相酸化反應過程中酸種類、溶液酸度、加酸中和溫度、結晶溫度、反應固液比、降溫方式、攪拌速度等實驗條件對硼酸結晶的影響,通過深入比較兩種方法的酸浸實驗,實驗結果表明,氯化氫氣體液相酸化法的實驗效果優於硫酸酸化法。酸化過程中,提高中和反應的加酸溫度,增加溶液pH值,使硫酸法製得硼酸的純度可達到99.55%,氯化氫氣體液相酸化法製得硼酸的純度可達到99.70%。 在離子交換過程中,採用混合床,選用732#強酸性陽離子與717#強鹼性陰離子交換樹脂。將傳統中的陰陽離子樹脂體積比例1:1改為3:1,有利於陰離子的吸附。優化離子交換過程中工藝參數,達到最佳交換吸附效果。經離子交換吸附後硼酸純度達到99.90%,主要雜質含量Fe0.195×10-3%、Cl-0.112×10-3%、SO42-0.514×10-3%。 研究了H3BO3-H20簡單體系中,溶液濃度、結晶溫度、結晶時間及攪拌速度對硼酸重結晶規律的影響。在單因素實驗的基礎上進行了正交試驗,得到硼酸重結晶的最優條件。採用「兩段冷卻」法結晶,即高溫時(95℃)以1.3℃/min的速度快速冷卻,待降至60℃後,再以0.5℃/min的速度緩慢冷卻至10℃。研究發現快速降溫過程中輔以慢速攪拌,有助於硼酸結晶體多數為均勻的顆粒狀。硼酸經過第二次重結晶後純度達到99.99%,產品中主要雜質的質量百分含量Fe0.0002%、Cl-0.0001%、SO42-0.0003%,全部達到美國進口高純硼酸中的雜質含量水平。 對酸化中和反應後H3BO3-NaCl-H2O體系與H3BO3-Na2SO4-H2O體系結晶動力學進行了實驗研究。實驗研究了體系中溶液過飽和度,結晶溫度,結晶時間,攪拌速度及溶液中所含雜質等因素對硼酸結晶過程的影響。由實驗數據得到體系中硼酸的結晶動力學曲線,並建立結晶動力學方程,確定了結晶反應級數。 目前國內尚無高純(99.99%)硼酸的生產,因此也未建立相應分析方法的標准。參照美國進口高純硼酸(99.99%)的純度、主要雜質(Fe、Cl-、SO42-)含量,建立了氫氧化鈉電位微滴法、分光光度法、光電比濁法,分析本實驗制備的高純硼酸。分析結果表明,本實驗制備硼酸的純度及主要雜質含量均與美國進口高純硼酸的標准一致。

㈤ 自來水中的硼超標有什麼危害硼超標應該如何處理

可引起消化道症狀和肝腎損害,可用選擇性離子交換樹脂除去

㈥ 硼肥用多了是不是要中毒呢

具有硼標明量以提供植物養分為其主要功效的物料。 硼肥主要有硼酸和硼砂。硼是植物必需的營養元素之一。硼以硼酸分子(H3BO3)的形態被植物吸收利用,在植物體內不易移動。硼能促進根系生長,對光合作用的產物——碳水化合物的合成與轉運有重要作用,對受精過程的正常進行有特殊作用。因此,對防治油菜「花而不實」、棉花「蕾而不花」和果樹「落蕾、落花、落果」、小麥「不稔」等症均有明顯能力。如果豆科作物缺硼,則根瘤發育不良,甚至失去固氮能力。油菜、棉花、大豆、甜菜、蘋果、柑橘等施硼都有顯著增產,並改善品質。中國缺硼土壤在南方和北方都有,所以合理施用硼肥對發展中國農業有重要意義。 以硼為主的葉面肥料 Biostadt ® LIQUIDO 10.9%(150g/L)含量的液體硼肥 Biostadt ® N-Bor 氮含量:18%,硼含量:3.9%。含控釋氮肥(脲甲醛) Biostadt ® OK 鉀含量:20%,硼含量:19.4% Biostadt ® PROTI-BOR 氮含量:6%,硫含量:22.5,鎂含量:5%,硼含量:8%,錳含量:2.5% 編輯本段常規硼肥品種存在的技術難題常規硼肥是指以硼砂、硼酸、硼鎂肥等為主的硼化工製品作為農業用的微量元素肥料。在這些常規硼肥的推廣與應用中,也暴露了一些難以克服的技術問題: 1 硼肥的溶解性差由於安徽省使用的硼肥主要是從我國遼寧購進的工業硼砂,其化學分子式為Na2B4O7.10H2O,該物質一般用於工業制陶瓷、玻璃等,但用於農業上卻難以溶解。一般情況下,20℃時的溶解度為4.8%,在40℃溫水情況下才能緩慢溶解,但冷卻後又會凝固。安徽等缺硼地區農民大多在油菜花期以前噴施硼肥,這一時期大多在春節前後,正是氣溫較低時期,常常這邊硼砂剛溶解,那一畝田未噴完,硼砂又恢復為晶體狀。因而,農民在使用過程中,常常遇到硼肥晶體堵塞噴霧器噴頭現象影響了硼肥施用效果,春季噴施硼肥時,農民除了攜帶硼肥外,還帶有保溫瓶的現象。 2硼的利用率低對後茬作物易造成毒害問題。由於油菜是越冬作物,營養生長期間氣溫較低,硼砂基施於土壤後,很難溶解,有相當一部分被土壤吸附固定。對於硼砂來說,其基施的利用率低,70~80%的硼素殘留在土壤中。在油菜與其他作物輪作的情況下,連年基施硼砂或當季過量施用硼砂,都會使土壤硼含量迅速上升,對後茬作物特別是水稻造成毒害。頭年種植油菜基施硼砂時,到了次年水稻生長期間,氣溫較高,加之氣候多雨濕潤,其中存在於乾旱土壤中未被溶解的硼又逐漸溶解,還有土壤中吸附的硼也因為土壤陽離子交換量加強而被代換出來,土壤水溶液中硼濃度升高,水稻因吸收了硼後,很易產生過量。據江西省宜春地區農科所李炯輝等在紅色石灰土的試驗表明,水稻對硼肥的反應,與有效硼含量有關,當土壤有效硼含量0.11mg/kg時,水稻施硼增產率為13%;土壤有效硼提高到0.17mg/kg時,水稻施硼增產率為7%。因此,水稻缺硼的臨界值,似乎不超過土壤有效硼0.15mg/kg左右。對於安徽省土壤來說,栽種水稻時,土壤不缺硼。當土壤中水溶液中硼濃度升高時,就極易會發生硼中毒現象,造成水稻減產。一般來說,作物對硼的適量范圍較小,當土壤中硼濃度在5mg/kg以上,種子發芽受阻,而且禾本科作物在10mg/kg以上時就易出現過剩症狀. 3硼肥含硼量低,商品性差如硼鎂肥、硼泥等雖然價格便宜,但因其作為硼肥使用時質量低劣,含硼量很低,只有0.5-1%左右。種植油菜時,每畝基施用量須在10公斤以上,才能滿足油菜生長的需要。一方面運輸成本加大,另一方面商品率低,難以加工與分裝,農民在市場上很難購買到。即使購買到硼鎂肥,也常被不法商販冒作硼砂銷售,標識上的用量大多不能滿足作物的需求,農民極易上當受騙。 編輯本段硼的營養作用硼對作物生理過程有三大作用:一是促進作用,硼能促進碳水化合物的運轉,植物體內含硼量適宜,能改善作物各器官的有機物供應,使作物生長正常,提高結實率和坐果率。二是特殊作用,硼對受精過程有特殊作用。它在花粉中的量,以柱頭和子房含量最多,能刺激花粉的萌發和花粉管的伸長,使授粉能順利進行。作物缺硼時,花葯和花絲萎縮,花粉不能形成,表現出「花而不實」的病症。三是調節作用,硼在植物體內能調節有機酸的形成和運轉。缺硼時,有機酸在根中積累,根尖分生組織的細胞分化和伸長受到抑制,發生木栓化,引起根部壞死。硼還能增強作物的抗旱、抗病能力和促進作物早熟的作用。 另外,在水稻雜交制種中施用硼肥,可使父、母本植株的生殖器官成熟期趨於一致,促進制種產量的大幅度增加;同時還能提高遠緣雜交種的結實率。可見硼在育種工作中也同樣能起重要作用。 作為油菜、棉花、花生、果樹、蔬菜等高需硼經濟作物,缺硼會嚴重地影響作物的正常生長,缺硼已成為妨害作物產量及品質提高的主要限制因子。 編輯本段我國土壤的硼素狀況及有效性植物吸收的硼主要來自土壤,土壤的含硼量對植物至關重要。土壤含硼量多少與成土母質、土壤類型及氣候條件等有密切的關系。自然界廣泛存在著硼,動植物殘體、降雨、礦物等都是土壤中硼素的來源。其中最主要的還是礦物,因此土壤中硼的含量與成土母質有關。沉積岩發育的土壤比火成岩發育的土壤含硼多,乾旱地區土壤的含硼量多於溫潤地區的土壤,沿海地區多於內陸地區。同一地區不同土壤類型含硼量也有一定差異,質地愈沙的土壤含硼量愈低。據有關資料顯示,我國土壤全硼量范圍在0-500毫克/公斤之間,平均64毫克/公斤。我國土壤全硼量大致分布規律由北向南、由西向東呈逐漸降低的趨勢,東南各省最低。 土壤中的硼可簡單分為全量硼和有效硼。土壤全量硼是指土壤中所存在的硼的總和,包括植物可利用的硼和不能利用的硼兩部分。土壤有效硼(約佔全量硼的5%)是指植物可從土壤中吸收利用的硼。因此,土壤缺硼與否完全取決於土壤有效硼含量。土壤中有效硼的含量不僅與成土母質有關,也直接受到土壤酸鹼度、耕作制度、栽培管理、氣候及生態條件的影響。 土壤有效硼含量分布的趨勢與土壤全硼量相同。各種類型土壤有效硼的含量相差很大,而影Ⅱ向土壤中硼轉化的主要因素有: 土壤酸鹼度。一般土壤,在pH5-7時,硼的有效性最高; pH>7的土壤,特別是強石灰性的土壤,由於pH值高,土壤中水溶性硼被三價氧化物及粘土礦物所吸附固定。在酸性土壤中有效硼的含量雖然較多,但容易淋失,所以南方淋溶嚴重的酸性土,特別是砂質土壤也容易缺硼。 有機質含量。土壤中有機質多時有效硼含量也較高,因為和有機物結合或被有機物固定的硼含量也較高,當有機物分解後就可釋放出來供應作物利用。 氣候條件。氣候乾旱或多雨都會使土壤中有效硼含量下降,乾旱加強了硼的固定。乾旱伴隨高溫,硼生成不溶化合物,有效硼下降;多雨季節和淹水時,水溶態硼被淋失,使土壤有效硼下降。但沿海地區由於每升海水含硼4 7毫克,降雨又可補充土壤硼素。 土壤中有效硼臨界值為0.5毫克/公斤,低於0.25毫克/公斤的土壤為嚴重缺硼。根據1 982~1 986年全國第二次土壤普查數據統計,全國耕種土壤缺硼面積多達5億畝以上。貴州、四川、湖北、湖南、安徽、江蘇、江西、雲南、河南、陝西、廣東、福建、廣西、吉林、河北、山東、山西等耕地缺硼比例均大於60%。這些區域種植農作物,都不應忽視硼元素肥料的使用。 編輯本段我國硼肥品種與資源情況硼肥,是指含有硼(B)元素,能促進農作物生長,增強農作物抗性,有利於開花結實的微量元素肥料,又稱硼素肥料。目前市場常見的硼肥品種有: 硼砂:化學名工業十水合四硼酸二鈉(Na2B4·10H2O),是提取硼和硼化合物的原料,國家標准一等品主含量(Na2B4· lOH.O)≥95.0%,摺合硼(B)含量1 1%,外觀呈白色細小晶體,難溶於冷水,硼素易被土壤固定,植物當季吸收利用率較低,是常用的單質硼肥品種。 硼酸:分子式H3BO3含量(國標)≥99.5%,摺合含硼(B)量約17%,由硼鎂礦石與硫酸反應,經過濾、濃縮、結晶、烘乾而製成。硼酸為無色帶珍珠光澤的三斜鱗片狀結晶或白色細粒晶體,可溶於水。是無機化合物硼素化工原料,也是傳統的硼肥品種之一。 硼鎂肥:是生產工業硼酸的副產品,主要成份為硫酸鎂(MgSO4·7H2O)和硼酸(H3BO3),主含量約85-93%,其中硫酸鎂約佔80-90%,硼酸3.6%,摺合硼(B)含量0.5-1%,外觀呈白色或灰白色結晶顆粒或粉末,水溶解性好,是含鎂並含少量硼的中量元素肥料,適宜在缺鎂,並輕度缺硼的酸性土壤上作基肥施用。 新型高效硼肥:自二十世紀末,安徽省土壤肥料工作總站即著手研製精煉聚合農業專用硼肥——速溶硼肥,於2003年實現了工廠化生產。主要成份為四水八硼酸鈉,硼(B)含量高達21%,具有水溶性好、用量少、植物吸收利用率高、土壤殘留少等特點,並獲得2003年安徽省科學技術獎二等獎。是安徽省土肥總站與安徽省肥料總公司共同開發的適用於農作物補硼的專用硼肥新品種。 硼肥資源是含硼礦物——硼酸鹽礦物。我國硼礦資源比較豐富,全國14個省(區)有硼礦產出。探明儲量的礦區有63處,總保有儲量B。O。4670 6萬噸,居世界第5位。就省(區)而言,以遼寧硼礦最多,儲量佔全國的57%;其次為青海,佔24.7%。硼礦類型以古元古代沉積變質型為主,如遼寧營口、寬甸等地的硼礦,是我國硼礦資源的主要來源;現代鹽湖沉積型硼礦也很重要,如青海和西藏的一些鹽湖硼礦。全國硼礦石生產能力約為48.7萬噸/年f折含B.O。為12%的標礦能力),近幾年,國內的硼礦及其相關產品的產量持續增長。國際上,美國和土耳其一直是兩個最大的生產國,其產量分別佔世界總產量的40%以上。我國產量在世界上所佔份額較小,現有生產硼砂、硼酸較具規模的化工廠約30餘家,生產能力分別為20萬噸和3萬噸左右。 硼肥應用狀況我國硼肥的研究和應用工作,解放前是個空白。二十世紀五十年代開始起步,主要是一些作物的肥效試驗。六十年代中期,中國農科院油料作物研究所發現甘藍型油菜發生「花而不實」症,經研究證明為缺硼症,施用硼肥可以有效防治。這是我國硼肥研究和應用的重大突破。七十年代中期以來,相繼發現湖北新洲縣棉花「蕾而不花」症,黑龍江省甘南等地小麥「不稔」症,以及一些地方的蘋果和柑橘「不實」症,油橄欖「多頭」症,經研究證實都屬於缺硼症。從此,硼肥的研究和應用引起了科技工作者的關注,在國家有關部門的支持下,硼肥工作進入了新的廣泛發展階段。 近年來,根據國內土壤肥料工作者試驗結果表明,硼肥應用於油菜、棉花、花生、葡萄、水果、板栗、蔬菜、豆科等作物上的增產效果十分顯著。華中農業大學在湖北、浙江、山東、江蘇、上海、河北、陝西等1 3個省(市)468個棉花施硼試驗的結果表明,施硼比對照平均畝增皮棉6.5公斤(加權平均),增產率為10.3%。浙江試驗結果,在水溶性硼0.1 7毫克/公斤、O 18毫克/公斤、O 28毫克/公斤和O 36毫克/公斤的土壤上施用硼肥,油菜增產率分別為276%、284%、194%和33%。據安徽調查,不施硼肥的油菜~般畝產菜籽50-1 00公斤,施用硼肥的油菜畝產菜籽可達1 50公斤以上,為此農民每畝增收120元-200元,而購買硼肥投入(1次基肥,2次噴施)每畝只需6元成本,產投比達1:20以上。因此,施用硼肥的重要性也越來越被廣大農民認識,尤其硼肥在油菜、棉花上的施用已成為農民的自覺行為。 編輯本段科學合理使用硼肥科學合理的使用硼肥,不但能以最小的投入獲得最佳的增產效果,而且能提高農產品品質,增加收益。使用硼肥時,應注意以下幾個方面: 把好品種選購關。給植物補硼,宜選含硼(B)量大於10%,且不含其他中、微量元素的硼肥,以達到缺硼補硼目的。目前市場上除傳統的硼肥品種硼砂外,安徽省肥料總公司推出的「金地來」硼肥、美國的速樂硼等新型硼肥,硼含量均≥20%,常溫水速溶,作物吸收利用率高。 合理施用硼肥。基施:缺硼較重土壤,可選硼砂作基肥,以延長土壤供硼時間。畝用量0.5-1公斤,在農作物播種時將所選購的硼肥,與農家肥、化肥或適量干細土充分混勻作基肥穴施或條施,盡量避免與種子接觸。缺硼不太嚴重且土壤粘重的地區施用硼砂,防止硼砂殘留造成土壤酸化給作物產生毒害,可考慮兩年施~次。大棚作物基施硼砂應特別注意。 澆施將硼肥與人畜糞水肥或化肥液混勻,於播種時澆穴作基肥或苗期作追肥,效果較干施顯著。 葉面噴施土壤~般性缺硼或缺硼不太嚴重時,葉面噴硼可根據作物生長情況靈活、適時補硼,效果顯著。具有省肥、減少污染、植物吸收快特點,是最常用的施硼方法,可在葉面的正反面噴施,但因氣孔在葉面的反面,故反面噴施效果更好。葉面噴施硼肥應根據應用作物營養生長或生殖生長特性,適時、適量施用(見表1)。噴施時期宜早不宜遲,開花後噴施效果不顯著;噴施次數以兩次以上為好;基施硼肥後亦應在生殖生長關鍵期噴施硼肥,如油菜蕾苔期噴硼一次,以保證生殖生長需硼高峰期硼素的足量供給。 適宜用量。根據土壤缺硼狀況和應用作物,結合所選品種適量施用,不可過少或過多。一般缺硼較重的或需硼較多的作物,用中上限量,反之則用中下限量;硼易淋失的砂質土壤用上限,粘重土壤用下限(見表2)。 目前我國硼肥的應用水平與發達國家相比,尚存在較大差距。主要表現:一是硼肥在農作物施用上還僅限在油菜和棉花上,而在需硼量較多的蔬菜、果樹、糧食、煙草、花生、麻等作物上應用還較少。二是硼砂仍是當前硼肥的主要品種,由於硼砂難溶解,利用率低,大部分被土壤固定不僅不能發揮作用,還易給下季作物造成硼害的隱患。因此,要加大宣傳力度,普及硼肥知識,提高硼肥應用面積和水平。同時,結合農產品質量、安全和生態環境以及節約資源等諸多因素,大力推廣高效、高吸收率的新型硼肥,如安徽產的「金地來」速溶硼肥、美國速樂硼肥等高含量、高利用率硼肥品種,這對我國農業可持續發展和食品安全以及環境保護中具有重要的意義。

㈦ ch99是什麼意思

CH99除硼離子交換樹脂。
離子交換樹脂都是用有機合成方法製成,通過在具有三維空間立體網路結構的骨架上導入不同類型的功能活性基團而製成。
CH99樹脂具有吸附速度高和吸附能力強等特點,可降低整體使用成本、綜合經濟效益尤為顯著,尤其適合作低濃度環境下硼元素的高速吸附材料。

㈧ 硼同位素測量

硼同位素正熱電離(Cs2BO2+)質譜法測量

自然界硼有兩種穩定同位素,即11B和10B,它們的相對豐度分別為80.173(13)%和19.827(13)%(Coplen,etal.,2002)。近十幾年來,自然環境樣品中硼同位素比值的測定引起了人們極大的興趣,因為它能給出有關地質和環境過程的非常有價值的信息。所研究的樣品有鋁硅酸鹽岩石和沉積物、硼酸鹽礦物、碳酸鹽、珊瑚、海水、鹹水、鹽湖鹵水、地下水、熱液礦床水等,其δ11B值的變化范圍為-34.2‰~59.2‰(Coplen,etal.,2002)。隨著硼同位素化學及地球化學研究的更深層次的發展,對硼同位素測定的精度提出了更高的要求。

熱電離質譜是硼同位素測定的主要方法,它的測定精度高,所用試樣量少,試樣的制備過程比較簡單。熱電離質譜法測定硼同位素有負熱電離質譜法(NTIMS)和正熱電離質譜法(PTIMS)兩種。Palmer(1958)利用硼砂塗樣,首次從Na2B4O7獲得了質量數為88和89的Na210BO2+和Na211BO2+離子峰,建立了正熱電離質譜測定硼同位素的方法,但是這種方法受到很多因素的影響,限制了測定精度的提高,測定精度為0.2%~0.3%。Spivack(1986)和Ramakumar(1985)首先實現了採用Cs2BO2+對硼同位素組成的高精度測定。由於Cs2BO2+比Na2BO2+具有高得多的質量數,因此在測定過程中的硼同位素分餾大為減小,硼同位素測定精度得到一定的提高。但是,它仍受到與採用Na2BO2+離子時相同影響因素的限制,特別對地質試樣的測定精度難以保證。

肖應凱(XiaoYK,etal.,1988)發現電離帶上石墨的存在能極大地增強Cs2BO2+離子的熱發射,建立了高精度硼同位素的質譜測定新方法,在硼同位素測定上取得了重要突破,成為硼同位素測定最精密的方法,在世界上獲得廣泛應用。

方法提要

採用酸溶或鹼熔的方法將天然試樣中的B提取出來,制備成含硼溶液;或液態樣品採用AmberliteIRA743型B特效離子交換樹脂和由陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂組成的混合離子交換樹脂進行B的分離和純化,製成含H3BO3的溶液,加入適當量的Cs2CO3(或CsOH)和甘露醇,使B∶Cs∶甘露醇=1∶0.5∶1(摩爾比)。在石墨的存在下採用熱電離方式獲得Cs2BO2+離子進行硼同位素組成的測定(XiaoYK,etal.,1988)。

儀器和裝置

熱電離同位素質譜計(VG354,MAT262,IsoProbeT,FinniganTriton)。

真空燒帶裝置。

超凈化實驗室。

石英亞佛蒸餾器。

超凈化乾燥蒸發箱。

離心機。

鉑金坩堝。

高溫爐。

分光光度計。

試劑和材料

碳酸銫(Cs2CO3) 高純。

進口光譜純石墨。

氫氧化鈉 優級純。

Na2CO3優級純。

K2CO3優級純。

NaHCO3分析純。

低B高純水 將18.2MΩ.cm-1MilliQ純化水再經AmberliteIRA743硼特效樹脂交換柱純化,或採用石英亞佛蒸餾器進行二次重蒸餾,再經AmberliteIRA743硼特效樹脂交換柱純化。

鹽酸 優級純。

低B亞沸蒸餾鹽酸 將優級純HCl經石英亞佛蒸餾器蒸餾或採用在密封容器中平衡方法純化,9.0mol/L、2.0mol/L及0.1mol/L。

低B亞沸蒸餾無水乙醇。

(4+1)乙醇-石墨懸浮液 由低B亞沸蒸餾無水乙醇、低B亞沸蒸餾水和光譜純石墨配製。

甘露醇溶液 分析純,φ(甘露醇)=1.82%

AmberliteIRA743硼特效離子交換樹脂粒徑80目。

Dowex50W×8陽離子交換樹脂。

Ion-exchangeⅡ(德國產)弱鹼性陰離子交換樹脂。

離子交換柱制備:

AmberliteIRA743硼特效離子交換柱將約0.5mLAmberliteIRA743(80~100目)硼特效樹脂裝入Φ0.2cm聚乙烯管中,樹脂高度1.5cm.交換樹脂順序用5mL2mol/LHCl、5mL高純水、5mL2mol/LNH4OH和10mL高純水再生。

混合離子交換柱將Dowex50W×8陽離子交換樹脂用2mol/LHCl再生,用低硼水洗至中性。IonexchangerII弱鹼性陰離子交換樹脂用飽和NaHCO3溶液再生,用低硼水洗至中性。將以上2種再生好的離子交換樹脂等體積混合均勻,取1.0mL裝入Φ0.2cm聚乙烯管中。

甲亞胺-H酸0.45g甲亞胺-H酸和1g抗壞血酸,溶解在100mL亞沸蒸餾水中。

緩沖溶液251gNH4AC、15gEDTA和125g冰醋酸,溶於400mL亞沸蒸餾水中。

各類四氟乙烯器皿燒杯、洗瓶等。

NBSSRM951H3BO3硼同位素標准物質。

NBSSRM952富10B稀釋劑。

Ta金屬箔(規格:長7.5mm,寬0.76mm,厚0.02mm)。

分析步驟

(1)試樣制備

a.岩石試樣分解。稱取約1.0g岩石試樣,在鉑金坩堝內與2.5gNa2CO3和2.5gK2CO3混合均勻,然後在高溫爐中於850℃熔融45min。冷卻後用0.6mol/LHCl浸取坩堝內熔融物,在石英離心管內進行離心,並用無硼水洗滌不熔物兩次,收集全部清液(含有試樣中全部硼),此清液將進行下一步硼的純化(王剛等,2000)。

b.離子交換純化。試樣溶液(pH7~10)首先通過再生好的AmberliteIRA743樹脂柱,流速控制在0.5mL/min以內。然後用10~15mL低B水清洗柱子。柱子內吸附的硼用10mL75℃的0.1mol/mLHCl淋洗。淋洗液在超凈蒸發乾燥箱中於60℃蒸發至約0.1mL,冷卻至室溫後,將濃縮的淋洗溶液通過混合離子交換柱,流速控制在0.3mL/min以內,此時注意檢測流出液應呈中性,若呈酸性,表明混合樹脂量不夠,應添加混合樹脂,重新進行交換。最後用約10mL低B高純水清洗混合離子交換柱子。最終的淋洗液被收集在Teflon燒杯中,進行淋洗液中B含量的測定。溶液中硼濃度用甲亞胺-H光度法測定。取1mL試樣溶液、2mL甲亞胺-H酸溶液和2mL緩沖溶液,充分混合後靜置120min,在420nm處測定硼-甲亞胺-H配合物的吸光值,由校準曲線獲得B的含量。也可以採用SRM952作稀釋劑,並在帶上加入26μg恆定量銫用同位素稀釋法測定硼量。根據測定結果,加入適量Cs2CO3,使B/Cs摩爾比約為2∶1,並加入甘露醇溶液,使硼與甘露醇的摩爾比約為1∶1。淋洗液再次在超凈蒸發乾燥箱中於60℃蒸發至約0.2mL,轉移到聚乙烯離心管中繼續蒸發至硼的濃度~1mg/mL。將離心管內的試樣溶液密封保存,供質譜測定用(肖應凱等,1997;張崇耿等,2003;Wang,etal.,2002;Xiao,etal.,2003)。

(2)質譜測定

a.鉭帶的加熱去氣處理。為了降低Ta帶中的B及其他雜質的含量,Ta帶通常要進行加熱處理:將點焊在燈絲架上的Ta帶在專用的真空系統中進行電加熱處理,加熱電流為3.0A,加熱時間為1.0h,系統的真空度應優於1×10-3Pa。

b.硼同位素測定。採用扁平並經去氣的鉭帶(7.5mm×0.76mm×0.025mm),帶首先塗覆2.5μL(約含100μg石墨)的石墨-乙醇-水懸浮液,蒸至近干,再加入試樣溶液,石墨懸浮液和硼溶液布滿整個帶時能獲得最好結果,然後並通以1.2A電流下烘乾5min。

將塗好試樣的燈絲裝入質譜計離子源,對離子源抽真空達到3×10-5Pa時,開始進行測量。將帶加熱電流快速升至0.5A,然後以0.05A/min速率增加電流,在Cs2BO2+測量前發射的133Cs+離子可用作監控和對儀器聚焦。當133Cs+離子流為2×10-12A時,Cs2BO2+離子流信號一般為2×10-14A,以同樣速度增加帶電流直到Cs2BO2+離子流為3~5×10-12A,此時帶電流一般為1.40~1.60A,由此電流產生的帶溫度太低,不能用光學高溫計准確測量。

在308和309質量峰間採集數據,在306.5處測定基線零點,它在307~310質量范圍內確實沒有明顯變化。測定時採用單峰跳掃的方法分別測量質量數為309(133Cs112B16O+2+133Cs102B16O17O+)和308(133Cs102B16O+2)的離子流強度I309和I308,得到R309/308=I309/I308。然後進行17O校正得到11B和10B豐度比11B/10B,即:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

試樣的硼同位素組成用相對於NISTSRM951硼酸標準的δ11B表示:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

式中:(11B/10B)SRM951為測定的NISTSRM951硼酸標準的11B/10B比值。

圖87.20為典型的單次測定中Cs2BO+2信號強度和同位素比值隨時間的變化。

圖87.20 R309/308比值和Cs2BO2+離子流強度隨時間的變化

按照以上方法對NISTSRM951硼酸標准進行重復塗樣測定,結果如表87.22所示,相對標准偏差為0.0034%(2σ)。

表87.22 方法的重現性(對NISTSRM951硼酸標准進行重復塗樣測定)

續表

c.同質異位數的干擾。採用Cs2BO+2離子進行硼同位素測定時可完全消除鍶的干擾,但有機質和NO-3卻是潛在的干擾因素(Xiao,Wang,1998;Weietal.,2004)。有機質或NO-3存在時,除在質量數312處可觀察到很強的離子峰外,還會誘發CNO-的合成,從而導致Cs2CNO+離子的產生,在質量數308(133Cs212C14N16O)和309(133Cs213C14N16O+133Cs212C15N16O+133Cs212C14N17O)處產生離子峰而嚴重干擾硼同位素的測定,由於14N豐度比15N豐度要高得多,因此會使11B/10B測定比值偏低,甘露醇的存在能加劇這種干擾。

圖87.21是NO-3與含有Cs的NIST951硼溶液同時塗在事先塗有石墨的金屬帶上,在不同時間測定11B/10B比值的變化。只有NO-3存在時,測定的11B/10B比值在開始時明顯偏低,然後再上升到正常值,11B/10B比值上升的速率隨HNO3量的增加而降低;但一般在加熱1h後,NO-3的影響將消失。有甘露醇存在時,NO-3的影響將嚴重得多。當有0.5μgNO-3存在時,開始時測定的11B/10B比值明顯偏低,加熱2h以後才上升到正常值;而當NO-3大於1.0μg時,加熱270min以後,測定的11B/10B比值仍比正常值偏低(見圖87.22)。

圖87.21 只有NO-3存在時11B/10B測定比值隨時間的變化

d.採用Cs2B4O7方法測得的SRM951硼同位素標準的11B/10B比值。目前世界上通用的硼同位素標准參考物質是NBSSRM951硼酸,絕對豐度值11B/10B=4.04362±0.00137(Catanzaro,1970)。不同實驗室採用不同的測定方法的測定值卻有較大范圍的變化(3.987~4.05595)。

圖87.22 NO-3和甘露醇同時存在時11B/10B測定比值隨時間的變化

Cs2B4O7方法,特別是Cs2B4O7-石墨方法現已成為硼同位素質譜法測定的主流,在同位素地球化學、環境等研究領域獲得廣泛應用。表87.23總結了世界各實驗室採用Cs2B4O7方法測定的SRM951硼同位素標準的11B/10B比值和測定精度。

表87.23 採用Cs2B4O7方法測得SRM951硼同位素標準的11B/10B比值

參考文獻

王剛,肖應凱,王蘊慧,等 .2000.岩石中硼的提取分離及同位素組成的測定 .岩礦測試,19(3) : 169-172

張崇耿,肖應凱,魏海珍,等 .2003.珊瑚中硼的分離及其同位素組成的測定 .理化檢驗 (化學分冊) ,39 (11) : 652-654

肖應凱 .2003.石墨的熱離子發射特性及其應用 .北京: 科學出版社

肖應凱,劉衛國,肖雲,等 .1997.硼特效樹脂離子交換法分離硼的研究 .鹽湖研究,5 (2) : 1 -6

Aggarwal J K,Palmer M R.1995.Boron isotope analysis: a review.Analyst,120: 1301-1307

Catanzaro E J,Champion C E,Garner E L,et al.1970.Standard reference materials: boron acid; isotoic and assay standard reference materials.natl.Bur.Stand.(U S) Spec.Publ.,260-17

Coplen T B,Blke J K,Bièvre P De,et al.2002.Isotope-aboundance variations of selected elements.Pure Appl.Chem.,74 (10) : 1987-2017

Deyhle A.2001.Improvements of boron isotope analysis by positive thermal ionization mass spectrometry using static multicollection of Cs2BO+2ions.Int.J.Mass Spectrom,206: 79-89

Gaillardet J, Allègre C J.1995.Boron isotopic compositions of coral: seawater or diagenesis record? Earth Plan.Sci.Lett.,136: 665-676

Ishikawa T,Nakamura E.1990.Suppression of boron volatilization from a hydrofluoric acid solution using a boron- mannitol complex.Anal.Chem.,62: 2612-2616

Ishikawa T,Nakamura E.1993.Boron isotope systematics of marine sediments.Earth and Planet Sci.Lett.,117:567-580

Jiang S Y.2001.Boron isotope geochemistry of hydrothermal ore deposits in China: A preliminary study.Phys Chem.Earth (A) ,26 (9-10) : 851-858

Leeman W P,Vocke B D,Beary E S,et al.1991.Precise boron isotopic analysis of aqueous samples: ion exchange extraction and mass spectrometry.Geochim Cosmochim Acta,35: 3901-3907

Nakamura E,Ishikawa T,Brick J L,et al.1994.Precise boron isotopic analysis of natural rock samples using a boron-mannitol complex.Chem Geol,94: 193-204

Nakano T,Nakamura E.1998.Sataic multicollection of Cs2BO+2ions for precise boron isotope analysis with positive thermal ionization mass spectrometry.Int.J.Mass Spectrom,176: 13-21

Palmer G.H.1958.Thermal emission ion source in solid-source mass spectrometry.J.Nucl.Energy,7: 1-12

Ramakumar K L, Parab A R, Khodade P S, et al.1985.Determination of isotopic composition of boron.J.Radioanal Nucl.Chem.Lett.,94: 53-62

Spivack A J,Edmond J M.1986.Determination of boron isotope ratios by thermal ionization mass spectrometry of the dicesium metaborate cation.Anal Chem,58: 31-35

Swihart G H,McBay E H,Smith D H,et al.1996.A boron isotopic study of a mineralogically zoned lacustrine borate deposit: the Kramer deposit,California,USA.Chem Geol,127: 241-250

Tonarini S,Pennisi M,Leeman W P.1997.Precise boron isotopic analysis of complex silicate (rock) samplesusing alkali carbonate fusion and ion-exchange separation.Chem Geol,142: 129-137

Wang Q Z,Xiao Y K,Wang Y H,et al.2002.Boron separation by the two-step ion-exchange for the isotopic measurement of boron.Chin J.Chem,20: 45-50

Wei H Z,Xiao Y K,Sun A D,et al.2004.Effective elimination of isobaric ions interference and precise thermal ionization mass spectrometer analysis for boron isotope.Int.J.Mass Spectrom,235,187-195

Xiao Y K,Beary E S,Fassett J D.1988.An improved method for the high-precision measurement of boron by thermal ionization mass spectometry.Int.J.Mass Spectrom Ion Proc.,85: 203-213

Xiao Y K,Liao B Y,Liu W G,et al.2003.Ion exchange extraction of boron from aqueous fluids by Amberlite IRA 743 resin.Chin.J.of Chem,21: 1073-1079

Xiao Y K,Wang L.1998.Effect of NO-3on the isotopic measurement of boron.Int.J.Mass Spectrom Ion Proc.,178: 213-220

Zhai M Z,Nakamura E,Shaw D M,et al.1996.Boron isotope ratios in meteorites and lunar racks.Geochim et Cosmochim Acta,60: 4877-4881

本節編寫人: 肖應凱 (中國科學院青海鹽湖研究所) 。

㈨ 如何除去硼酸溶液中的氯離子

如果用離子交換樹脂 可以用凝膠型離子交換樹脂或陰離子交換膜(也會除去內其它陰離子)

但是強酸容性陰離子樹脂最好 可以吸附Cl- 不過會放出其它陰離子(如果用強鹼交換就沒關系)

總之難以兩全 (還不如加固態硝酸銀沉澱 再過濾 或是電解法)

閱讀全文

與硼離子交換相關的資料

熱點內容
tds值低於50要換ro膜嗎 瀏覽:579
廢水消毒工藝最經濟 瀏覽:386
發酵和蒸餾區別 瀏覽:781
蹲便上的純水箱怎麼拆 瀏覽:872
虎8怎麼取空調濾芯 瀏覽:613
西藏什麼叫空氣消毒凈化器 瀏覽:751
格尼星凈水機哪個是廢水管 瀏覽:494
飲水機熱水堵了是怎麼了 瀏覽:619
樹脂罐樹脂容量計算 瀏覽:736
用樹脂補牙為什麼容易掉 瀏覽:295
居住小區污水官網採用什麼材質 瀏覽:771
凈水器超濾和純水到底哪個好 瀏覽:342
空氣凈化器f8什麼故障 瀏覽:906
飲水機過濾芯用什麼土辦法代替 瀏覽:646
魚密封在樹脂中會腐爛嗎 瀏覽:205
豐田漢蘭達如何更換空氣濾芯 瀏覽:11
超濾濃縮管濃縮外泌體 瀏覽:558
遼寧廣州生活污水檢測去哪裡做 瀏覽:766
城市污水再生利用法律制度 瀏覽:873
淋雨水龍頭的除垢 瀏覽:309