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陰離子交換容量戴安

發布時間:2022-12-29 08:51:39

Ⅰ 陰離子為什麼要設置在陽離子之後

樹脂是先吸附水中鈣-鎂-鈉離子,在經過陰樹脂,這樣一來陰樹脂壽命就長。

1)陰離子交換樹脂失效再生時,是用NaOH再生的,如果陰床放在前面,那麼再生劑中的OH-離子再生時,被吸附在陰樹脂上,在運行時遇到水中的陽離子Ca2+、Mg2+、Fe3+等產生反應,其結果是生成Ca(OH)2、Mg(OH)2、Fe(OH)3、Ca(HSiO3)2等的沉澱,附著在陰樹脂的表面,阻塞和污染樹脂,阻止其繼續進行離子交換,而且難以清除。

2)陰離子交換樹脂的交換容量比陽離子交換樹脂低得多,又極易受到有機物的污染,因此,如果陰床放在陽床之前,勢必有更多機會遭受到有機污染,交換容量還會更低,對脫鹽水處理不利。

3)脫鹽水處理最難點之一是除去水中的硅酸根HSiO3-,是由強鹼陰離子交換樹脂去除的。但是硅酸根HSiO3-在鹼性水中是以鹽型NaHSiO3存在的,而HSiO3-在酸性水中是以硅酸(H2SiO3)形式存在的。強鹼陰離子交換樹脂對於硅酸的交換能力要比硅酸鹽的交換能力大得多,即最好是在酸性水的情況下進行交換,而陽離子交換塔的出水剛好是呈酸性的水,因此,陰床設置在陽床之後,對去除水中的硅酸根十分有利。4)離子交換樹脂的交換反應有可逆現象存在。這是反離子作用,所以要有很強的交換勢,離子交換才比較順利。把交換容量大的強酸陽樹脂放在第一級,交換下來的H+迅速與水中的陰離子生成無機酸,再經過陰離子樹脂交換下來的OH-,是H+與OH-生成水,消除了反離子影響,對陰離子交換反應十分有利。

Ⅱ 交換容量的測定方法

離子交換劑的總交換容量通常以每毫克或每毫升交換劑含有可解離基團的毫回克當量數(meq / mg或答meq / ml)來表示。通常可以由滴定法測定。陽離子交換劑首先用HCl處理,使其平衡離子為H+。再用水洗至中性,對於強酸型離子交換劑,用NaCl充分置換出H+,再用標准濃度的NaOH滴定生成的HCl,就可以計算出離子交換劑的交換容量;對於弱酸型離子交換劑,用一定量的鹼將H+充分置換出來,再用酸滴定,計算出離子交換劑消耗的鹼量,就可以算出交換容量。陰離子交換劑的交換容量也可以用類似的方法測定。本文來自:博研聯盟論壇

Ⅲ 誰有美國戴安公司離子色譜儀(ICS-90)中文使用說明嗎

產品描述 技術特色: 為適應不同領域、不同的分析需求,滿足用戶日常應用及市場普及,戴安公司於2003年正式推出一款濃縮了眾多高新專利技術的ICS90型離子色譜,該型號具有極高的性能/價格比。 領先世界的抑制器技術 1975年戴安公司率先研製並生產了抑制器,由此開創了現代離子色譜時代。時至今日戴安公司已開發了6代具有專利技術的抑制器,並一直領導著世界抑制器技術的最高水平。 戴安是唯一可同時提供陰/陽離子兩種膜抑制器的廠家。其生產的自動再生微膜抑制器具有抑制容量高,無需使用蠕動泵,平衡快,抗污染,結構精巧,體積小,重復性好,零維護,操作簡單,價格低等優點。 領先世界的分析柱技術 戴安是世界上唯一一家只使用自己研發和生產的離子色譜柱的公司。戴安公司的離子色譜分析柱具有柱效高、柱容量高,使用壽命長、有機兼容性好和抗污染性強等特點,可在pH:0-14的范圍內使用。100%有機溶劑兼容可極大的改善樣品的溶解度/選擇性/抗污染性,擴大應用范圍,延長使用壽命(是普通分析柱的3-5倍)。戴安公司獨有的高容量分析柱,其交換容量比普通柱高2-100倍,極大地提高了分析復雜樣品/組分的保留特性差別很大的樣品的能力,更進一步延長了柱的使用壽命(是普通分析柱的2-4倍),改善弱保留組分的定量和大體積進樣做ppb級樣品的分析。ICS90可以使用戴安公司各種分析柱,常用分析柱為AS9-HC,AS14A和CS12A,CS16。其中離子交換功能基用接枝附聚的CS16陽離子分析柱的柱容量高達到8400mol,是其他廠家同類分析柱柱容量的50-100倍 儀器特點 先進的泵系統 使用寬范圍、高性能、低脈沖雙往復活塞高壓泵,流量高達4.5ml/min。可支持戴安公司3/4/5mm陰/陽離子色譜柱,具有可靠性和穩定性高,流量精確,低維護等優點。 先進的數字式電導檢測器 最先進的數字式電導檢測器,比傳統的模擬檢測器具有更好的靈敏度和穩定性,抗干擾能力強,無需調節檢測量程,完全避免了分析未知樣品而超量程的麻煩,極大地方便和提高了分析組份之間保留特性相差很大或復雜樣品的能力。控溫式電導池不受環境溫度變化的影響,提高了分析的重復性、穩定性和檢測限,適用於ng/L-g/L級的樣品分析。 先進的微膜抑制技術 專利高容量自動連續再生微膜化學抑制技術,對陰/陽離子均可使用。戴安公司是唯一可以同時提供兩種微膜抑制器的廠家。採用最新發展的DCR(自動循環再生)技術的MMS抑制器,沒有基線漂移,易於操作,運行費用極低。 先進的色譜分析柱技術 世界先進水平離子色譜分析柱,高效高容量,滿足多種用途。(可參見第二頁有關色譜柱的介紹) 先進的軟體控制及數據處理方式 CHROMELEON SE變色龍控制分析軟體可以完全控制儀器,監測運行狀況和參數。使用者只需開機/按動滑鼠,在CHROMELEON SE瀏覽器窗口輸入樣品名/選擇方法/按運行鍵,儀器即可自動運行和數據進行處理,自動列印報告。取消了低速的RS-232介面,轉而採用USB高速數據傳輸連接介面,可以同各種其它選配部件自動識別和聯接。完全符合LIMS實驗室自動管理系統的要求。(ICS90樣本上的WINDOWS圖) 先進的自動進樣器和IN LINE(自動在線)樣品處理裝置。 選配AS40自動進樣器,可以自動完成樣品在線(IN LINE)的濃縮/過濾/固相萃取(去除有機污染)等前處理功能。一次放置最大樣品數量高達88個,特別適合於樣品批量大的用戶使用。AS40自動進樣器可以使用目前最先進和最好的樣品處理技術---固相萃取技術,用戶只需選配不同的萃取柱,即可以很方便、便宜和有效地自動處理復雜或污染的樣品。(固相萃取技術中的萃取柱目前已經實現國產化,價格更加低廉) 技術指標: 技術指標: 泵 設計流量:0.5-4.5ml,由電腦系統設置和監控儀器各種參數。 最大泵壓:4000psi(28Mpa) 高性能/低脈沖雙往復活塞泵,非金屬PEEK材料流路系統,內置阻尼器。 泵頭死體積:<50ul 電導檢測器: 類型:數字式電導檢測器 檢測范圍:數字方式0-1000uS/cm(檢測解析度為0.2nS/cm) (相當於模擬方式在0.56nS/cm解析度時的0-2800uS/cm) 線性:小於滿量程的+/-0.5% 池驅動:8KHz方波 電子噪音:+/-0.1nS(0-150uS); +/-2nS(150-500uS) 電導池可控溫方式:半導體控溫方式保持40度恆溫檢測(同時具有自動溫度補償功能) 電導池溫度穩定性:<0.01度 電導池體積:<1uL 電子漂移:<5nS/h(滿量程) 數據輸出方式:USB高速通訊介面,具有自動識別功能 池電極:惰性316不銹鋼微電極 池體:化學惰性PEEK聚合材料 池常數:16/cm 自動調零范圍:-999uS-999uS 進樣器 手動進樣閥: 使用美國Rheodyne電動全PEEK材料高壓六通閥(無需任何輔助氣體) 定量進樣環:10ul(標准配置),20/50/100/250/500ul(選配) 自動進樣器(選配): 容量:同時放置66個5ml或88個0.5ml樣品 具有自動在線濃縮/過濾/固相萃取(去除有機污染)等前處理處理功能 最大進樣速度:4ml/min(5ml瓶) 最大樣品預處理速度:1.0ml/min(5ml瓶) 最大進樣壓力:690Kpa(100psi/0.7MPa) 樣品盤無任何轉動部件,設計簡單可靠,使用方便/可靠。 淋洗液裝置 淋洗液瓶:標准配置2套高強塑料2升淋洗液瓶 具有全密封外加保護氣體功能(用戶自己選擇使用)。完全隔絕外界空氣(CO2),確保配置的淋洗液能夠長期/穩定保存,濃度沒有變化。

Ⅳ 離子交換樹脂的交換容量是多少

一般國際上按照標准900-1000mmol/L為單位交換容量。

(交換容量可分為是理論交換容量和工作交換容量。理論交換容量又分為質量理論交換容量和體積理論交換容量。工作交換容量又分為穿透交換容量、飽和交換容量和再生交換容量。)

Ⅳ 離子交換樹脂的周期如何計算,工作交換容量如何確定

這要看你所使用的設備規格和能力,你最好是查一下水處理設計手冊,其中有一單元專門對離子交換樹脂的使用周期性的計算。

Ⅵ UPLC用 陰離子交換柱 求助柱子的選擇

戴安的陰離子交換柱一般用的是氫氧化鈉或者氫氧化鉀做流動相,可以配套使用在離子色譜上,但是一般的液相色譜上無法使用。
另外戴安的柱子比較貴,所以用PRP 100的比較多

Ⅶ 陰離子交換樹脂作用的作用有哪些

什麼是離子交換樹脂:

  1. 離子交換樹脂作用環境中的水溶液中,含有的金屬陽離子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基團,在水中易生成H+離子)上的H+ 進行離子交換,使得溶液中的陽離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的H+交換到水中,(即為陽離子交換樹脂原理)。

  2. 水溶液中的陰離子(Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亞胺基(—NH2)等鹼性基團,在水中易生成OH-離子)上的OH-進行交換,水中陰離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的OH-交換到水中,(即為陰離子交換樹脂原理)。而H+與OH-相結合生成水,從而達到脫鹽的目的。

離子交換樹脂的作用:

  1. 用於水中的各種陰陽離子的去除。

  2. 離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的精造、生物製品等工業裝置上。

  3. 制葯工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。

  4. 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。

  5. 目前,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。

  6. 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。

Ⅷ 陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂的區別和用法

陽離子交換樹脂:

  1. 陽離子交換樹脂是在交聯為7%的苯乙烯,二乙烯共聚體上帶有磺酸基(-SO3H)的陽離子交換樹脂,是一種磺酸化苯乙烯系凝膠型強酸性陽離子交換樹脂。它在鹼性、中性、甚至酸性介質中都顯示離子交換功能。本產品具有交換容量高、交換速度快、機械強度好等特點。主要用於鍋爐硬水軟化純水制備,也用於濕法冶金、製糖、制葯、味精行業,以及作為催化劑和脫水劑。

  2. 陽離子交換樹脂含弱酸性基團,如羧基-COOH,能在水中離解出H+ 而呈酸性。樹脂離解後餘下的負電基團,如R-COO-(R為碳氫基團),能與溶液中的其他陽離子吸附結合,從而產生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱,在低pH下難以離解和進行離子交換,只能在鹼性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。這類陽離子交換樹脂亦是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生)。

陰離子交換樹脂:

  1. 陰離子交換樹脂含有大量的強酸性基團,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中離解出H+,故呈強酸性。樹脂離解後,本體所含的負電基團,如SO3-,能吸附結合溶液中的其他陽離子。這兩個反應使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強,在酸性或鹼性溶液中均能離解和產生離子交換作用。

陽離子交換樹脂在使用一段時間後,要進行再生處理,即用化學品使離子交換反應以相反方向進行,使陽離子交換樹脂的功能基團回復原來狀態,以供再次使用。如上述的陰離子樹脂是用強酸進行再生處理,此時樹脂放出被吸附的陽離子,再與H+結合而恢復原來的組成。

Ⅸ 離子交替吸附作用

離子交替吸附作用主要發生在具有固定電荷的固體礦物表面,無論是陽離子還是陰離子,均可發生交替吸附作用,但目前研究得較多的是陽離子交替吸附作用。離子交替吸附作用的一個重要特點就是,伴隨著一定量的一種離子的吸附,必然有等當量的另一種同號離子的解吸(圖2-5-4)。離子交替吸附作用之所以具有這樣的特點,主要是由於吸附劑通常都具有一定的離子交換容量,因此這里首先對離子交換容量予以討論。

圖2-5-3 有機質表面的負電荷

圖2-5-4 陽離子交替吸附作用圖解

2.5.2.1 離子交換容量

離子交換容量包括陽離子交換容量(CEC—Cation Exchange Capacity)和陰離子交換容量(AEC—Anion Exchange Capacity),我們主要討論陽離子交換容量,它被定義為每100 g干吸附劑可吸附陽離子的毫克當量數。例如,在蒙脫石的結晶格架中,鋁八面體中的三價鋁可被二價鎂所置換,根據測定,每摩爾蒙脫石中鎂的含量為0.67 mol,即蒙脫石的分子式為:Si8Al3.33Mg0.67O20(OH)4。已知蒙脫石的分子量是734 g,因此這種蒙脫石的陽離子交換容量為:

水文地球化學

在實際中,通常都是通過實驗來測定吸附劑的陽離子交換容量。尤其是對於野外所採取的土樣或岩樣,由於其中含有多種吸附劑,實驗測定往往是唯一可行的方法。陽離子交換容量的實驗測定在多數情況下都是用pH為7的醋酸銨溶液與一定量固體樣品混合,使其全部吸附格位被所飽和,然後用其他溶液(例如NaCl溶液)把被吸附的全部交換出來,達到交換平衡後,測定溶液中Na+的減少量,據此便可計算樣品的陽離子交換容量。表252列出了一些粘土礦物及土壤的陽離子交換容量,由表可見,與土壤相比,礦物的陽離子交換容量有更大的變化范圍。

鬆散沉積物的陽離子交換容量受到了多種因素的影響,主要有:

(1)沉積物中吸附劑的種類與數量。例如,我國北方土壤中的粘土礦物以蒙脫石和伊利石為主,因此其CEC值較大,一般在20 meq/100 g以上,高者達50 meq/100 g以上;而南方的紅壤,由於其有機膠體含量少,同時所含的粘土礦物多為高嶺石及鐵、鋁的氫氧化物,故CEC較小,一般小於20 meq/100 g。

表2-5-2 一些粘土礦物及土壤的陽離子交換容量

(2)沉積物顆粒的大小。一般來說,沉積物的顆粒越小,其比表面積越大,CEC值越高。例如,根據一河流沉積物的粒徑及其CEC的實測結果,隨著沉積物的粒徑為從4.4μm增至1000μm,其CEC從14~65 meq/100 g變到4~20 meq/100 g,最終減小到0.3~13 meq/100 g。

(3)水溶液的pH值。一般來說,隨著水溶液pH值的增加,土壤表面的可變負電荷量增多,其CEC相應增加;相反,隨著水溶液pH值的減小,土壤表面的可變負電荷量不斷減少,其CEC也隨之減小。

2.5.2.2 陽離子交換反應及平衡

陽離子交換反應的一般形式可寫為:

水文地球化學

式中:Am+、Bn+表示水溶液中的A、B離子;AX、BX表示吸附在固體表面的A、B離子。上述反應的平衡常數可寫為:

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式中:a標記溶液中組分的活度;{}表示表示吸附在固體表面上的離子的活度。對於水溶液中的離子,其活度可使用表2-1-1中的公式進行計算;但對於吸附在固體表面上的離子,其活度的計算至今還沒有滿意的方法。目前主要採用兩種替代的方法來處理這一問題,一種是Vanselow慣例,另一種是Gaines-Thomas慣例。Vanselow慣例是由Vanselow於1932年提出的,他建議使用摩爾分數來代替式(2-5-7)中的{AX}和{BX}。若固體表面僅吸附了A離子和B離子,在一定重量(100 g)的吸附劑表面A、B的含量(mmol)依次為qA和qB,則吸附劑表面A、B的摩爾分數分別為:

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顯然,xA+xB=1。這樣式(2-5-7)可改寫為:

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Gaines-Thomas慣例是由Gaines和Thomas於1953年提出的,他們建議採用當量百分數來代替式(2-5-7)中的{AX}和{BX}。若用yA和yB分別表示吸附劑表面A、B的當量百分數,則有:

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同樣,yA+yB=1,這樣式(2-5-7)變為:

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目前,這兩種慣例都還在被有關的研究者所使用,各有優點,互為補充。事實上,離子交換反應的平衡常數並不是一個常數,它往往隨著水溶液的成分、pH值及固體表面成分的變化而變化,因此許多研究者認為將其稱為交換系數(Exchange Coefficient)或選擇系數(Selectivity Coefficient)更合適一些(Appelo,1994;Deutsch,1997;Benefield,1982;Kehew,2001)。

若已知兩種不同離子與同一種離子在某種吸附劑中發生交換反應的交換系數,則可計算出這兩種離子發生交換反應的交換系數。例如,若在某種吸附劑中下述反應:

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交換系數分別為KCa-Na和KK-Na,則在該吸附劑中反應:

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的交換系數為:

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這是因為(以Vanselow慣例為例):

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故有:

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表2-5-3列出了不同離子與Na+發生交換反應的交換系數(Vanselow慣例),據此便可按照上述的方法求得這些離子之間發生交換反應時的交換系數。

需要說明的是,在表2-5-3中,I離子與Na+之間交換反應的反應式為:

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表2-5-3 不同離子與Na+發生交換反應時的交換系數

其交換系數的定義式如下:

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【例】在某地下水系統中,有一段含有大量粘土礦物、因此具有明顯陽離子交換能力的地段,假定:

(1)該地段含水層的陽離子交換容量為100 meq/100 g,含水層中的交換性陽離子只有Ca2+和Mg2+,初始狀態下含水層顆粒中Ca2+、Mg2+的含量相等;

(2)在進入該地段之前,地下水中的Ca2+、Mg2+濃度相等,均為10-3 mol/L;

(3)含水層的孔隙度為n=0.33,固體顆粒的密度為ρ=2.65 g/cm3

(4)含水層中發生的陽離子交換反應為:

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不考慮活度系數的影響,其平衡常數(Vanselow慣例)為:

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試使用陽離子交換平衡關系計算,當地下水通過該地段並達到新的交換平衡後,水溶液中及含水層顆粒表面Ca2+、Mg2+濃度的變化。

【解】:設達到新的交換平衡後,含水層顆粒中Ca2+的摩爾分數為y、水溶液中Ca2+的濃度為x(mmol/L),則這時含水層顆粒中Mg2+的摩爾分數為1-y、水溶液中Mg2+的濃度為2-x(mmol/L),故有:

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整理得:

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已知含水層的CEC=100 meq/100g,因此對於二價陽離子來說,含水層顆粒可吸附的陽離子總量為50 mmol/100 g=0.5 mmol/g。若用z表示達到交換平衡後1 g含水層顆粒中Ca2+的含量,則有:

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以式(2-5-25)帶入式(2-5-24)得:

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為了計算上述變化,需要對1 L水所對應的含水層中Ca2+的質量守恆關系進行研究。已知含水層的孔隙度為0.33,顯然在這樣的含水層中,1 L水所對應的含水層顆粒的體積為0.67/0.33(L),相應的含水層顆粒的質量為:

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故吸附作用前後1 L水所對應的含水層中Ca2+的質量守恆關系為:

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式中的0.25為吸附作用前1 g含水層顆粒中Ca2+的含量(mmol),由式(2-5-27)可得:

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以式(2-5-26)帶入式(2-5-28)並整理得:

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這是一個關於z的一元二次方程,求解該方程可得:z=0.2500627 mmol/g。代z入式(2-5-25)和式(2-5-26)可得達到新的交換平衡後含水層顆粒中Ca2+的摩爾分數為0.5001254,水溶液中Ca2+的濃度為0.75 mmol/L,故這時含水層顆粒中Mg2+的摩爾分數為0.4998746、水溶液中Mg2+的濃度為1.25 mmol/L。由此可見,地下水通過該粘性土地段後,盡管Ca2+、Mg2+在含水層顆粒中的含量變化很小,但它們在地下水中的含量變化卻較大,Mg2+從原來的1 mmol/L增加到了1.25 mmol/L,Ca2+則從原來的1 mmol/L減少到了0.75 mmol/L。

2.5.2.3 分配系數及離子的吸附親和力

除了交換系數,還有一個重要的參數需要介紹,這就是分配系數(Separation Factor)(Benefield,1982)。對於反應(2-5-6),它被定義為:

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式中cA和cB分別為水溶液中A、B離子的摩爾濃度。顯然,若不考慮活度系數的影響,對於同價離子間的交換反應,QA-B=KA-B。式(2-5-29)可改寫為:

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由式(2-5-30)可見,QA-B反映了溶液中B與A的含量之比與吸附劑表面B與A的含量之比之間的相對關系。當QA-B=1時,說明達到交換平衡時B與A在水溶液中的比例等於其在吸附劑表面的比例,因此對於該吸附劑,A和B具有相同的吸附親和力;當QA-B>1時,說明達到交換平衡時B與A在水溶液中的比例大於其在吸附劑表面的比例,因此A與B相比具有更大的吸附親和力;當QA-B<1時,說明達到交換平衡時B與A在水溶液中的比例小於其在吸附劑表面的比例,因此B與A相比具有更大的吸附親和力。

事實上,即使對於同一陽離子交換反應,其分配系數也會隨著水溶液性質的變化而變化(Stumm and Morgan,1996)。圖2-5-5給出了Na—Ca交換反應的分配系數隨Na+濃度的變化。沿著圖中的虛線,QNa-Ca=1,這時Na+和Ca2+具有相同的吸附親和力。但在稀溶液中,例如[Na+]=10-3 mol/L和10-2 mol/L,Ca2+在吸附劑中的比例要遠大於其在水溶液中的比例,因此在這種情況下Ca2+具有更強的吸附親和力。隨著Na+濃度的增大,Ca2+的吸附親和力逐漸減弱,Na+的吸附親和力則逐漸增強,當[Na+]=2 mol/L時,Na+已經變得比Ca2+具有更強的吸附親和力。Na—Ca交換反應分配系數的這種變化對於解釋一些實際現象具有重要的意義,根據這種變化,我們可以推斷淡水含水層中通常含有大量的可交換的Ca2+,而海水含水層中通常含有大量的可交換的Na+。這種變化關系也解釋了為什麼硬水軟化劑能夠選擇性地去除Ca2+,同時通過使用高Na+濃度的鹵水溶液進行沖刷而再生。

圖2-5-5 溶液中Ca2+的含量對吸附作用的影響

根據離子交換反應的分配系數,可以定量地評價離子的吸附親和力。一般來說,離子在土壤中的吸附親和力具有下述的規律:

(1)高價離子比低價離子具有更高的吸附親和力。例如,Al3+>Mg2+>Na+;>。這是因為離子交換反應從本質上說是一個靜電吸引過程,離子價越高,所受到的靜電吸引力就越大,它就越容易被吸附劑所吸附。

(2)同價離子的吸附親和力隨著離子水化半徑的減小而增大。例如,Ca2+>Mg2+>Be2+;>K+>Na+>Li+。這是因為離子的水化半徑越小,它越容易接近固體表面,從而也就越易於被固體所吸附。

Deutsch(1997)根據Appelo和Postma(1994)的資料,對二價陽離子的吸附親和力進行了研究,他所得到了吸附親和力順序如下:

水文地球化學

在常見的天然地下水系統中,Ca2+和Mg2+通常為地下水中的主要陽離子,它們在水溶液中相對較高的含量將使其成為含水層顆粒表面的主要吸附離子,盡管一些微量元素可能更緊密地被吸附在含水層顆粒表面上。但在污染地下水系統中,若吸附親和力更強的Pb2+和Ba2+的含量與Ca2+、Mg2+的含量在同一水平上,則含水層顆粒表面的主要吸附離子將變為Pb2+和Ba2+,這將大大地影響Pb2+和Ba2+在地下水中的遷移能力。

綜合來講,陽離子和陰離子的吸附親和力順序分別為(何燧源等,2000):

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可見,陽離子中Li+和Na+最不易被吸附,陰離子中Cl-和最不易被吸附。

離子交換對地下水質產生重要影響的一種常見情況就是海水入侵到淡水含水層中。當在沿海地帶大量抽取含水層中的淡水時,海水將對含水層進行補給。初始狀態下含水層顆粒表面吸附的主要是Ca2+和Mg2+,海水中的主要陽離子為Na+,陰離子為Cl-。這樣入侵的海水將導致含水層中發生下述的陽離子交換反應:

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由於Cl-通常不易被吸附,也不參與其他的水岩作用過程。所以相對於Cl-來說,該過程將使得Na+的遷移能力降低。

地下水系統中另一種常見的情況與上述過程相反,這就是Ca2+置換被吸附的Na+,反應式如下:

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人們在大西洋沿岸的砂岩含水層(Zack and Roberts,1988;Knobel and Phillips,1988)以及北美西部的沉積盆地中(Thorstenson等,1979;Henderson,1985)均發現了這種天然的軟化過程。該反應發生的前提條件是:含水層中含有碳酸鹽礦物,CO2的分壓較高,含水層顆粒中含有大量的可交換的Na+

Ⅹ 離子交換樹脂交換容量如何測定

1.
陰離子交換樹脂交換容量的測定: 准確稱取一定量的陰離子交換樹脂,加純水100ml,用移液管加入0.1mol/L HCl溶液50ml,攪均,放置3h,再稍微攪拌,以0.1mol/L NaOH滴定,甲基紅作指示劑...
2.
陽離子交換樹脂交換容量的測定 准確稱取一定量的陽離子交換樹脂,加純水100ml,用移液管加入0.5mol/L NaOH溶液25ml,攪均,放置3h,再稍微攪拌,以0.5mol/L HCl滴定,酚酞作指示劑...

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