絡合離子能否進行離子交換

⑴ 離子交換法的定義

常見的兩種離子交換方法分別是硬水軟化和去離子法。硬水軟化主要是用在反內滲透(RO)處理之前，先容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。
在離子交換過程中與離子交換劑交換基團作用能力強的離子從溶液中分出而進入交換劑，被交換離子則從交換劑分出而進入溶液。
離子交換分離常在柱式設備中進行。由於操作方法的不同離子交換法又可分為淋洗法和排代法等。將離子交換劑裝入交換柱中，含被分離物質的溶液由柱頂加入，使之在交換柱頂端發生交換吸附，然後用一種溶液（淋洗劑或排代劑）連續流過交換柱，使被分離離子在柱中實現多次離子交換吸附和解吸，最後達到不同離子間的分離。
離子交換法的關鍵在於選擇合適的離子交換劑和吸附、淋洗的條件。交換劑中交換基團的性質，交聯度、粒度和交換容量的大小，對交換過程有重要影響。往溶液中加入絡合劑可提高離子交換法的選擇性，以獲得更加良好的分離效果。

⑵ 什麼是絡合離子 為何絡合離子不能大量共存

絡合離子就是金屬陽離子與絡合劑陰離子形成的物質，最常見的絡合物是EDTA，它可以與很多金屬陽離子絡合。絡合反應後形成的絡合物類似於復分解反應形成的沉澱，絡合反應大量消耗絡合物離子，所以不能大量共存

⑶ 如何實現配離子之間的相互轉化

實現配離子之間的相互轉化：絡合能力強的配體可以置換絡合能力弱的配體。比如說，氰根離子可以置換[Fe(H2O)6]3+中的水分子。配離子之間的相互轉化是向更穩定的轉化，沉澱的轉化是向更難溶的轉化。

為一類具有特徵化學結構的化合物，由中心原子或離子和圍繞它的稱為配位體的分子或離子，完全或部分由配位鍵結合形成。包含由中心原子或離子與幾個配體分子或離子以配位鍵相結合而形成的復雜分子或離子，通常稱為配位單元。

應用

由於配合物是電中性的，因此，外界離子的電荷總數和配離子的電荷總數相等，而符號相反，所以由外界離子的電荷可以推斷出配離子的電荷及中心原子的氧化值。例如， K4[Fe(CN)6]中，外界離子的電荷總數=4x（+1） = +4，所以配離子的電荷為 -4，可以推出中心原子鐵的氧化值為Fe( II)。

⑷ 表面絡合 與 離子交換有區別呢

絡合可以分為表面絡合和內絡合，表面絡合屬於非專屬吸附，應該不是形成絡合物吧

⑸ 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

⑹ 什麼是離子交換術

以離子交換劑上的可交換離子與液相中離子間發生交換為基礎的分離方法。廣泛採用人工內合成容的離子交換樹脂作為離子交換劑，它是具有網狀結構和可電離的活性基團的難溶性高分子電解質。根據樹脂骨架上的活性基團的不同，可分為陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、兩性離子交換樹脂、螯合樹脂和氧化還原樹脂等。用於離子交換分離的樹脂要求具有不溶性、一定的交聯度和溶脹作用，而且交換容量和穩定性要高。

離子交換反應是可逆的，而且等當量地進行。由實驗得知，常溫下稀溶液中陽離子交換勢隨離子電荷的增高，半徑的增大而增大；高分子量的有機離子及金屬絡合陰離子具有很高的交換勢。高極化度的離子如Ag+、Tl+等也有高的交換勢。離子交換速度隨樹脂交聯度的增大而降低，隨顆粒的減小而增大。溫度增高，濃度增大，交換反應速率也增快。

離子交換分離廣泛用於：①水的軟化、高純水的制備、環境廢水的凈化。②溶液和物質的純化，如鈾的提取和純化。③金屬離子的分離、痕量離子的富集及干擾離子的除去。④抗菌素的提取和純化等

所以答案是A D

⑺ 絡合離子是什麼

絡合物又稱配位化合物。凡是由兩個或兩個以上含有孤對電子（或π鍵）的分子或離子作配位體，與具有空的價電子軌道的中心原子或離子結合而成的結構單元稱絡合單元，帶有電荷的絡合單元稱絡離子。電中性的絡合單元或絡離子與相反電荷的離子組成的化合物都稱為絡合物。習慣上有時也把絡離子稱為絡合物。隨著絡合化學的不斷發展，絡合物的范圍也不斷擴大，把NH4+、SO42- 、MnO42-等也列入絡合物的范圍，這可稱作廣義的絡合物。一般情況下，絡合物可分為以下幾類：⑴單核絡合物，在1個中心離子（或原子）周圍有規律地分布著一定數量的配位體，如硫酸四氨合銅[Cu(NH3)4]SO4、六氰合鐵（Ⅱ）酸鉀K4[Fe(CN)6]、四羰基鎳Ni(CO)4等，這種絡合物一般無環狀結構。⑵螯合物（又稱內絡合物），由中心離子（或原子）和多齒配位體絡合形成具有環狀結構的絡合物，如二氨基乙酸合銅。螯合物中一般以五元環或六元環為穩定。⑶其它特殊絡合物，主要有：多核絡合物（含兩個或兩個以上的中心離子或原子），多酸型絡合物，分子氮絡合物，π-酸配位體絡合物，π-絡合物等。

EDTA(乙二胺四乙酸二鈉鹽)是最常用的螯合劑，它能同許多金屬離子形成穩定的絡合物，並且絡合摩爾比均為1：1，因此在分析化學等許多領域得到應用。除將EDTA用於絡合滴定外，在比色分析中也常用到絡合反應。在循環冷卻水處理中，有許多水處理葯劑的作用原理就是與水中的一些易於結垢的金屬離子進行絡合(或螯合)的。另外，臨床常利用絡合劑的絡合反應進行解毒治療。

⑻ 關於離子交換色譜法

我感覺應該選C
首先B中陽離子為+2價離子，最容易被吸附，通過試管速度最慢。
然後A和C作比較，其中A的離子半徑比較大，而且配合物更易被吸附，所以A更容易被吸附。
通過比較得到C的吸附能力最弱。

⑼ 環保工程師知識點：離子交換

2017環保工程師知識點：離子交換

離子交換法在水的軟化和除鹽中早已獲得廣泛的應用，目前已應用在回收和處理工業廢水中的有毒物質方面。下面我為大家准備了離子交換的相關知識，歡迎閱讀。

1離子交換的基本原理

水處理中主要採用離子交換樹脂和磺化煤用於離子交換。其中離子交換樹脂應用廣泛，種類多，而磺化煤為兼有強酸型和弱酸型交換基團的陽離子交換劑。 離子交換樹脂按結構特徵，分為：凝膠型、大孔型和等孔型; 按樹脂母體種類，分為：苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等;按其交換基團性質，分為：強酸型、弱酸型、強鹼型和弱鹼型。

⑴離子交換樹脂的構造

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基團所構成的不溶性高分子化合物。活性基團遇水電離，分成兩部 分：固定部分，仍與骨架牢固結合，不能自由移動，構成所謂固定離子，活動部分，能在一定范圍內自由移動，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。

⑵基本性能

①外觀

呈透明或半透明球形，顏色有乳白色、淡黃色、黃色、褐色、棕褐色等，

②交聯度

指交聯劑占樹脂原料總重量的百分數。對樹脂的許多性能例如交換容量、含水率、溶脹性、機械強度等有決定性影響，一般水處理 中樹脂的交聯度為7%～10%。

③含水率

指每克濕樹脂所含水分的百分率，一般為50%，交聯度越大，孔隙越小，含水率越少。

④溶脹性

指干樹脂用水浸泡而體積變大的現象。一般來說，交聯度越小，活性基團越容易電離，可交換離子的水合離子半徑越大，則溶脹度越大;樹脂周圍溶液電解質濃度越高，樹脂溶脹率就越小。

在生產中應盡量保證離子交換器有長的工作周期，減少再生次數，以延長樹脂的使用壽命。

⑤密度

分為干真密度、濕真密度和濕視密度

⑥交換容量

是樹脂最重要的性能，是設計離子交換過程裝置時所必須的數據，定量地表示樹脂交換能力的大小。分為全交換容量和工作交換容 量。

⑦有效PH范圍

由於樹脂的交換基團分為強酸強鹼和弱酸弱鹼，所以水的PH值對其電離會產生影響，影響其工作交換容量。弱鹼只能在酸性溶液中以及弱酸在鹼性溶液中有較高的交換能力。

⑧選擇性

即離子交換樹脂對水中某種離子能優先交換的性能。除與樹脂類型有關外，還與水中濕度和離子濃度有關。

⑨離子交換平衡

離子交換反應是可逆反應，服從質量作用定律和當量定律。經過一定時間，離子交換體系中固態的樹脂相和溶液相之間的離子交換反應達到平衡，其平衡常數也稱為離子交換選擇系數。降低反應生成物的濃度有利於交換反應的進行。

⑩離子交換速率

主要受離子交換過程中離子擴散過程的影響。

其他性能：如溶解性、機械強度和耐冷熱性等。離子交換樹脂理論上不溶於水，機械強度用年損耗百分數表示，一般要求小於3%～ 7%/年。另外，溫度對樹脂機械強度和交換能力有影響。溫度低則樹脂的機械強度下降，陽離子比陰離子耐熱性能好，鹽型比酸鹼型耐熱 好。

⑶樹脂層離子交換過程

以離子交換柱中裝填鈉型樹脂，從上而下通以含有一定濃度鈣離子的硬水為例，以交換柱的深度為橫坐標，以樹脂的飽和度為縱坐標，可繪得某一時刻的飽和度曲線。就整個交換過程而言，樹脂層的變化可分為三個階段。

2離子交換裝置運行方式

離子交換裝置按運行方式不同，分為固定床和連續床

⑴固定床的構造與壓力濾罐相似，是離子交換裝置中最基本的也是最常用的一種型式，其特點是交換與再生兩個過程均在交換器中進行，根據交換器內裝填樹脂種類及交換時樹脂在交換器中的位置的不同，可分為單層床、雙層床和混合床。單層床是在離子交換器中只裝填一種樹脂，如果裝填的是陽樹脂，稱為陽床;如果裝填的是陰樹脂，稱為陰床。雙層床是離子交換器內按比例裝填強、弱兩種同性樹脂，由於強、弱兩種樹脂密度的不同，密度小的弱型樹脂在上，密度大的強型樹脂在下，在交換器內形成上下兩層。

混合床則是在交換器內均勻混雜的裝填陰、陽兩種樹脂，由於陰、陽樹脂混雜，因此原水流經樹脂層時，陰、陽兩種離子同時被樹 脂所吸附，其產物氫離子和氫氧根離子又因反應生成水而得以降低，有利於交換反應進行的'徹底，使得出水水質大大提高。但其缺點是 再生的陰、陽樹脂很難徹底分層。於是又發明了三層混床新技術，保證在反洗時將陰、陽樹脂分隔開來。 根據固定床原水與再生液的流動方向，又分為兩種形式，原水與再生液分別從上而下以同一方向流經離子交換器的，稱為順流再生 固定床，原水與再生液流向相反的，稱為逆流再生固定床。順流再生固定床的構造簡單，運行方便，但存在幾個缺點：在通常生產條件下，即使再生劑單位耗量二至三倍於理論值，再生效果 也不太理想;樹脂層上部再生程度高，而下部再生程度差;工作期間，原水中被去除的離子首先被上層樹脂所吸附，置換出來的反離子 隨水流流經底層時，與未再生好的樹脂起逆交換反應，上一周期再生時未被洗脫出來的被去除的離子，作為泄漏離子出現在本周期的出水中，所以出水剩餘被去除的離子較大;而到了了工作後期，由於樹脂層下半部原先再生不好，交換能力低，難以吸附原水中所有被去除的離子，出水提前超出規定，導致交換器過早地失效，降低了工作效率。因此，順流再生固定床只選用於設備出水較小，原水被去除的離子和含鹽量較低的場合。逆流再固定床的再生有兩種操作方式：一是水流向下流的方式，一是水流向上流的方式，逆流再生可以彌補順流再生的缺點，而且出水質量顯著提高，原水水質適用范圍擴大，對於硬度較高的水，仍能保證出水水質，所以目前採用該法較多。總起來說，固定床有出水水質好等優點，但固定床離子交換器存在三個缺點：一是樹脂交換容量利用率低，二是在同設備中進行產水和再生工序，生產不連續，三是樹脂中的樹脂交換能力使用不均勻，上層的飽和程度高，下層的低。為克服固定床的缺點，開發出了連續式離子交換設備，即連續床。

⑵連續床又分為移動床和流動床

移動床的特點是樹脂顆粒不是固定在交換器內，而是處於一種連續的循環運動過程中，樹脂用量可減少三分之一至二分之一，設備單位容積的處理水量還可得到提高，如雙塔移動床系統和三塔移動床系統。 流動床是運行完全連續的離子交換系統，但其操作管理復雜，廢水處理中較少應用。

3離子交換工藝的設計

⑴進水預處理

廢水成分復雜，應進行預處理，目的是保障反應器中離子交換樹脂交換容量充分得以發揮，並有效延長使用壽命。預處理的對象包括進水的水溫、PH值、懸浮物、油類、有機物、引起樹脂中毒的高價離子和氧化劑等。

⑵樹脂的選用

選擇樹脂時應考慮交換容量、進水水質和離子交換器的運行方式等，選擇合適的樹脂。

例如考慮進水水質時，對於只需去除進水中吸附交換能力較強的陽離子，可選用弱酸型樹脂，若需去除的陽離子的吸附交換能力較弱，只能選用強酸型陽離子樹脂。考慮離子交換器的運行方式時，移動床和流動床要選用耐磨、高機械強度的樹脂。對於混床，要選用濕真密度相差較大的陰、陽樹脂。另外，不同樹脂的交換容量有差異，而同一種樹脂的交換容量還受所處理廢水的懸浮物、油類、高價金屬離子等影響。

⑶掌握工藝設計參數

4離子交換法在水處理中的應用

離子交換法目前廢水處理中得到了廣泛應用，例如

⑴用於含鉻廢水的處理

對於廢水，經預處理後，可用陽樹脂去除三價鉻和其他陽離子，用陽樹脂去除六價鉻，並可回收鉻酸，實現廢水在生產中的循環使 用。

⑵含鋅廢水的處理

化纖廠紡絲車間的酸性廢水主要含有硫酸鋅、硫酸和硫酸鈉等，用鈉離子型陽樹脂交換其中的鋅離子，用芒硝再生失效的樹脂，即可得到硫酸鋅的濃縮液。

⑶電鍍含氰廢水的處理

陰樹脂對絡合氰(即氰與金屬離子的絡合物)的結合力大，所以利用陰離子交換樹脂能消除氰化物以及重金屬離子的污染，並將其回收利用。

⑷有機廢水的處理

如洗滌煙草的過程中產生的含有煙鹼的廢水，可以用陽樹脂回收後作為殺蟲劑。

⑸用於水的軟化處理

例如利用鈉離子交換軟化法可以去除水中的硬度。

⑹水的除鹽

分復床除鹽和混合床除鹽等系統。

復床是指陽、離子交換器串聯使用，常用的系統有強酸-脫氣-強鹼系統，強酸-弱鹼-脫氣系統以及強酸-脫氣-弱鹼-強鹼系統等。 混合床除鹽具有水質穩定、間斷運行影響小、失效終點分明等特點。

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⑽ 離子交換色譜法的原理、裝置及應用是什麼

一、原理：離子抄交換色譜（ion exchange chromatography，IEC）以離子交換樹脂作為固定相，樹脂上具有固定離子基團及可交換的離子基團。當流動相帶著組分電離生成的離子通過固定相時，組分離子與樹脂上可交換的離子基團進行可逆變換。根據組分離子對樹脂親合力不同而得到分離。

二、裝置：

1、分離柱：裝有離子交換樹脂，如陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂或螯合離子交換樹脂。

2、抑制柱和柱後衍生作用：常用的檢測器不僅能檢測樣品離子，而且也對移動相中的離子有響應，所以必須消除移動相離子的干擾。

3、檢測器：分為通用型和專用型。通用型檢測器對存在於檢測池中的所有離子都有響應。離子色譜中最常用的電導檢測器就是通用型的一種。

三、應用：

離子色譜主要用於測定各種離子的含量，特別適於測定水溶液中低濃度的陰離子，例如飲用水水質分析，高純水的離子分析，礦泉水、雨水、各種廢水和電廠水的分析，紙漿和漂白液的分析，食品分析，生物體液(尿和血等)中的離子測定，以及鋼鐵工業、環境保護等方面的應用。