① 離子交換柱交換過程化學方程式
強酸型陽離子交換樹脂:R-SO3H (有許多SO3H基團)
強鹼型陰離子交換樹脂:[R4N]OH (有許多內OH基團)
R-SO3H + M(+) = RSO3M + H(+) 將所有陽離容子吸附到樹脂上,釋放出H(+);
[R4N]OH + X(-) = [R4N]X + OH(-) 將所有陰離子吸附到樹脂上,釋放出OH(-);
H(+) + OH(-) = H2O 陽離子交換產生的H(+)與陰離子交換產生的OH(-)結合成水。
② 測石膏純度:硫酸鈣和中性陽離子交換樹脂的化學反應方程式怎麼寫
2R-SO3Na +CaSO4 ➡️ (R-SO3)2Ca + Na2SO4
但硫酸鈣容易沉澱,須控制好濃度和交換流速。
③ 離子交換樹脂的交換原理
離子交換樹脂的內部結構,由三部分組成,分別是:
1、高分子骨。
由交聯的高分子聚合物組成;
2、離子交換基團。
它連在高分子骨架上,帶有可交換的離子(稱為反離子)的離子型官能團或帶有極性的非離子型官能團;
3、孔。
它是在干態和濕態的離子交換樹脂中都存在的高分子結構中的孔(凝膠孔)和高分子結構之間的孔(毛細孔)。
在交聯結構的高分子基體(骨架)上,以化學鍵結合著許多交換基團。這些交換基團也是由兩部分組成:固定部分和活動部分。
交換基團中的固定部分被束縛在高分子的基體上,不能自由移動,所以稱為固定離子;交換基團的活動部分則是與固定離子以離子鍵結合的符號相反的離子,稱為反離子或可交換離子。反離子在溶液中可以離解成自由移動的離子,在一定條件下,它能與符號相同的其他反離子發生交換反應。
1、離子交換的選擇性定義:
離子交換劑對於某些離子顯示優先活性的性質。離子交換樹脂吸附各種離子的能力不一,有些離子易被交換樹脂吸附,但吸著後要置換下來就比較困難;而另一些離子很難被吸著,但被置換下來卻比較容易,這種性能稱為離子交換的選擇性。離子交換樹脂對水中不同離子的選擇性與樹脂的交聯度、交換基團、可交換離子的性質、水中離子的濃度和水的溫度等因素有關。
離子交換作用即溶液中的可交換離子與交換基團上的可交換離子發生交換。一般來說,離子交換樹脂對價數較高的離子的選擇性較大。對於同價離子,則對離子半徑較小的離子的選擇性較大。在同族同價的金屬離子中,原子序數較大的離子其水合半徑較小,陽離子交換樹脂對其的選擇性較大。對於強酸性陽離子交換樹脂來說,它對一些離子的選擇性順序為:Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+。離子交換反應是可逆反應,但是這種可逆反應並不是在均相溶液中進行的,而是在固態的樹脂和溶液的接觸界面間發生的。這種反應的可逆性使離子交換樹脂可以反復使用。
2、以001×7強酸陽離子交換樹脂為例說明:
001×7強酸陽離子交換樹脂是一種凝膠型離子交換樹脂,其內部的網狀結構中有無數四通八達的孔道,孔道裡面充滿了水分子,在孔道的一定部位上分布著可提供交換離子的交換基團。當原水當中的Ca2+,Mg2+等陽離子-擴散到樹脂的孔道中時,由於該樹脂對Ca2+,Mg2+等陽離子選擇性強於對H+的選擇性,所以H+就與進入樹脂孔道中的Ca2+,Mg2+等陽離子發生快速的交換反應,Ca2+,Mg2+等陽離子被固定到樹脂交換基團上面,被交換下來的H+向樹脂的孔道中-擴散,最終擴散到水中。
(1)邊界水膜內的擴散
水中的Ca2+,Mg2+等陽離子向樹脂顆粒表面遷移,並擴散通過樹脂表面的邊界水膜層,到達樹脂表面;
(2)交聯網孔內的擴散(或稱孔道擴散)
Ca2+,Mg2+等陽離子進入樹脂顆粒內部的交聯網孔,並進行擴散,到達交換點;
(03)離子交換
Ca2+,Mg2+等陽離子與樹脂基團上的可交換的H+進行交換反應;
(4)交聯網孔內的擴散
被交換下來的H+在樹脂內部交聯網孔中向樹脂表面擴散。
(5)邊界水膜內的擴散
最終擴散到水中。
鑒於離子交換樹脂反應的可逆性,反應後的樹脂通過處理,重新轉化為原來的離子交換樹脂,這樣又可以進入下一循環,其循環次數視所用樹脂類型不同而定。
④ 氫型陽離子交換樹脂的主要反應可表示二;2HR+M2+
氫型陽離子交換樹脂的主要反應可用下式表示:2R — H + M2+ MR2 + 2H+
⑤ 離子交換樹脂系統的工作原理
採用離子交換方法,可抄以把水中呈離子態的陽離子、陰離子去除,以氯化鈉(NaCl)代表水中無機鹽類,水質除鹽的基本反應可以用下列方程式表達:
1、陽離子交換樹脂:R—H + Na+= R—Na + H+
2、陰離子交換樹脂:R—OH + Cl-= R—Cl + OH-
陽、陰離子交換樹脂總的反應式即可寫成:RH+ROH+NaCl——RNa+RCl+H2O
由此可看出,水中的NaCl已分別被樹脂上的H+和OH-所取代,而反應生成物只有H2O,故達到了去除水中鹽的作用。
⑥ 1、軟水處理中離子交換樹脂的原理是什麼一般都採用哪些樹脂2、軟水處理中流化床的工作原理是什麼
在水處理行業中離子交換就是水中的離子和離子交換樹脂上的離子所進行的等電荷摩爾量的反應
復合床:用兩個交換器,將陰、陽離子交換樹脂按設計要求裝入各自的交換器中,原水先陽離子交換劑,水中的陽離子如Ca2+、Mg2+、K+、Na+等被交換劑所吸附,而交換劑上可以交換的H+被置換到水中,並且和水中的陰離子生成相應的無機酸;出水再經過陰離子交換劑,水中的陰離子如SO42-、CL-、HCO3-等被交換劑所吸附,而交換劑上的可交換離子OH-被置換於水中,並和水中的H+結合成H2O。
經過上述陰、陽離子交換器處理的水,水中的鹽分被除去,此即為一級復床的除鹽處理,出水水質≤10us/cm。
混合床:在同一個交換器中,將陰、陽離子交換樹脂按照一定的體積比例進行填裝,在均勻混合狀態下進行陰、陽離子交換,從而除去水中的鹽分,出水水質≥5MΩ.cm。
去離子法的目的是將溶解於水中的無機離子排除,與硬水軟化器一樣,也是利用離子交換樹脂的原理。在這 使用兩種樹脂-陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂利用氫離子(H+)來交換陽離子;而陰離子交換樹脂則利用氫氧根離子(OH-)來交換陰離子,氫離子與氫氧根離子互相結合成中性水,其反應方程式如下:
M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1
A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1
上式中的的M+x表陽離子,x表電價數,M+x陽離子與陽離子樹脂上H-Re的氫離子交換,A-z則表陰離子,z表電價數,A-z與陰離子交換樹脂結合後,釋放出OH-離子。H+離子與OH-離子結合後即成中性的水。
鸞江水處理
⑦ 離子交換樹脂的原理
離子交換樹脂是由空間網狀結構骨架(即母體)與附屬在骨架上的許多活性內基團所構成的容不溶性高分子化合物。活性基團遇水電離,分成二部分:(1)固定部分,仍與骨架牢固結合,不能自由移動,構成固定離子;(2)活動部分,能在一定空間內自由移動,並與其周圍溶液中的其他同性離子進行交換反應,稱為可交換離子或反離子。以強酸性陽離子交換樹脂為例,可寫成R-SO3-H+,其中R代表樹脂母體即網狀結構部分,-SO3- 代表活性基團的固定離子,H+為活性基團的可交換離子。有時更簡單地寫成R-H+。離子交換通過不溶性的電解質(樹脂)與溶液中的另一種電解質進行化學反應。這一反應可以是中和反應、中性鹽分解或復分解反應。譬如中和反應:
R-H+ + NaOH= RNa+H2O 利用這個反應可以去除水的鹼度。
⑧ 離子交換柱交換過程化學方程式
強酸型陽離子交換樹脂:R-SO3H
(有許多SO3H基團)
強鹼型陰離子交回換樹脂:[R4N]OH
(有許多OH基團)
R-SO3H
+
M(+)
=
RSO3M
+
H(+)
將所有陽離子吸附答到樹脂上,釋放出H(+);
[R4N]OH
+
X(-)
=
[R4N]X
+
OH(-)
將所有陰離子吸附到樹脂上,釋放出OH(-);
H(+)
+
OH(-)
=
H2O
陽離子交換產生的H(+)與陰離子交換產生的OH(-)結合成水。
⑨ 陰離子交換樹脂的原理 如題,還有想問一下反應的方程式什麼,如果有的話
初中化學應該都有這方面的介紹,陰陽原理都是一樣的,
反應如下:
採用離子交換方法,可以把水中呈離子態的陽、陰離子去除,以氯化鈉(NaCl)代表水中無機鹽類,水質除鹽的基本反應可以用下列方程式表達:
1、陽離子交換樹脂:R—H+Na+ R—Na+H+
2、陰離子交換樹脂:R—OH+Cl- R—Cl+OH-
陽、陰離子交換樹脂總的反應式即可寫成:
RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O
由此可看出,水中的NaCl已分別被樹脂上的H+和OH-所取代,而反應生成物只有H2O,故達到了去除水中鹽的作用.
⑩ 陽陰離子交換樹脂的化學式是什麼 陽陰離子交換樹脂的反應順序
離子交換樹脂屬於高分子化合物,結構比較復雜.離子交換劑的結構可以被區分為兩個部分:一部分具有高分子的結構形式,稱為離子交換劑的骨架(反應式中用R表示);另一部分是帶有可交換離子的基團(稱為活性集團),它們化合在高分子骨架上。所謂「骨架」,是因為它具有龐大的空間結構,支持著整個化合物,正象動物的骨架支持著肌體一樣,從化學的觀點來說,它是一種不溶於水的高分子化合物。
離子交換反應如下
離子交換反應是可逆的,例如當以含有硬度的水通過H型離子交換樹脂時,其反就如下式:
2RH + Ca2+ → R2Ca + 2H+
當反應進行到失效後,為了恢復離子交換樹脂的交換能力,就可以利用離子交換反應的可逆性,用硫酸或鹽酸溶液通過此失效的離子交換樹脂,以恢復其交換能力,其反應如下:
R2Ca + 2H+ → 2RH + Ca2+
這兩種反應,實質上就是可逆反應式(1-1)化學平衡的移動。當水中Ca2+和H型離子交換樹脂多時,反應正向進行,反之,則逆向進行。
2RH + Ca2+ ←→ R2Ca + 2H+
離子交換反應的可逆性,是離子交換樹脂可以反復使用的重要性質。
影響離子交換樹脂選擇性的因素很多,例如交換離子的種類、樹脂的本質、溶液的濃度等。離子交換的選擇性實際上是離子交換平衡的一種表現。
對於陽離子交換來說,此種順序的規律比較明顯,在稀溶液中,強酸性陽樹脂對常見陽離子的選擇性順序如下:
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+≈NH4>Na+>H+
這可以歸納為兩個規律:離子所帶電荷量愈大,愈易被吸取;當離子所帶電荷量相同時,離子水合半徑較小的易被吸取。
對於弱酸性陽樹脂,H+的位置向前移動,例如羧酸型樹脂對H+選擇性居於Fe3+之前。在濃溶液中,選擇性順序有一些不同,某些低價離子會居於高價離子之前。
弱鹼樹脂 (胺, 通常為三甲胺)它們只能去除強酸型雜質離子,例如 HCl, H2SO4. 它們只能在酸性溶液中使用。
基本規律 (在稀溶液中)
三價離子 > 二價離子 > 單價離子
磺酸型強酸陽樹脂(SAC)
Ba > Pb > Sr > Ca > Ni > Cu > Mg
Ag >> Cs > K > NH4 > Na > H > Li
季胺型強鹼陰樹脂 (SBA)
SO4 > CrO4 > NO3 > CH3COO > I > Br > Cl > F > OH
弱鹼性陰離子樹脂對陰離子的吸附的一般順序如下:
OH-> 檸檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- >草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- >醋酸根- > HCO3-
希望對你有用