離子交換樹脂和電滲析

① 簡述採用離子交換法制備純化水的過程

離子交換法制備純化水的過程分下列幾種：
1、純化水的製取的最早方法就是離子內交換,他起源於60年代容左右,一般採取陽離子交換樹脂+陰離子交換樹脂+混合離子交換樹脂（陰樹脂和陽樹脂2：1）,這種方法需要浪費大量的酸和鹼再生樹脂現在被淘汰了.
2、電滲析（ED）+陽離子交換樹脂+陰離子交換樹脂+混合離子交換樹脂（陰樹脂和陽樹脂2：1）,這是80年代製造純化水的方法,原理就是通過電滲析預脫鹽來減少樹脂轉型再生的酸鹼使用量.
3、反滲透（RO）+混合離子交換樹脂（陰樹脂和陽樹脂2：1）,這是90年代流行的製造純化水的方法,反滲透與電滲析相比脫鹽率更高,操作更簡便.
總結：離子交換法來制備純化水應該是老工藝了,他的優點就是出水水質好,投資較少.缺點就是由污染,運行費用高.由於樹脂本身就是有機物化學合成,他的破碎率較難控制或者一般廠家難以設計高標準的工藝,在新版GMP對TOC要求越來越嚴格的情況下,慢慢被雙級反滲透工藝所淘汰.

② 電滲析法的基本原理

電滲析器來中交替排列著許多陽膜和源陰膜，分隔成小水室。當原水進入這些小室時，在直流電場的作用下，溶液中的離子就作定向遷移。陽膜只允許陽離子通過而把陰離子截留下來；陰膜只允許陰離子通過而把陽離子截留下來。結果使這些小室的一部分變成含離子很少的淡水室，出水稱為淡水。而與淡水室相鄰的小室則變成聚集大量離子的濃水室，出水稱為濃水。從而使離子得到了分離和濃縮，水便得到了凈化。
電滲析和離子交換相比，有以下異同點：
（1）分離離子的工作介質雖均為離子交換樹脂，但前者是呈片狀的薄膜，後者則為圓球形的顆粒；
（2）從作用機理來說，離子交換屬於 離子轉移置換，離子交換樹脂在過程中發生離子交換反應。而電滲析屬於離子截留置換，離子交換膜在過程中起離子選擇透過和截阻作用。所以更精確地說，應該把離子交換膜稱為離子選擇性透過膜；
（3）電滲析的工作介質不需要再生，但消耗電能；而離子交換的工作介質必須再生，但不消耗電能。

③ 離子交換樹脂的用途是什麼呢

用途：
1使用離子交換樹脂將糖液脫色提純；
2許多行業特別是高新科技產業和科研領域中廣泛應用；
3處理能力大，脫色范圍廣，脫色容量高，能除去各種不同的離子，可以反復再生使用，工作壽命長，運行費用較低（雖然一次投入費用較大）。
離子交換樹脂是一類帶有功能基的網狀結構的高分子化合物，它由不溶性的三維空間網狀骨架、連接在骨架上的功能基團和功能基團上帶有相反電荷的可交換離子三部分構成。離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂和兩性離子交換樹脂。若帶有酸性功能基，能與溶液中的陽離子進行交換，稱為陽離子交換樹脂；若帶有鹼性功能基，能與陰離子進行交換，則稱為陰離子交換樹脂。兩性樹脂是一類在同一樹脂中存在著陰、陽兩種基團的離子交換樹脂，包括強酸-弱鹼型、弱酸-強鹼型和弱酸-弱鹼型。

④ 膜技術的電滲析

在直流電場作用下，利用陰、陽離子交換膜對溶液中的陰、陽離子的選擇透過回性，分離溶答質和水。
陰膜只讓陰離子通過；陽膜只讓陽離子通過。
陰極：
還原反應：2H+ +2e → H2↑
陰極室溶液呈鹼性，結垢
陽極：
氧化反應：4OH－ → O2↑+2H2O +4e
或 2Cl-→Cl2↑+2e
陽極室溶液呈酸性，腐蝕
特點：只能將電解質從溶液中分離出去。不能去除有機物等。 離子交換樹脂：樹脂與離子之間發生交換反應
離子交換膜：對溶液中的離子具有選擇透過的特性★按其結構分為：異相膜、均相膜。
異相膜：離子交換樹脂磨成粉末，加入粘合劑，滾壓在纖維網上。
均相膜：離子及交換樹脂的母體材料製成連續的膜狀物，作為底膜，然後在上面嵌接上活性基團。
★按離子選擇性分：
陽離子交換膜（一般為聚苯乙烯磺酸型）：R－SO3H，在水中電離後，呈負電性
陰離子交換膜（聚苯乙烯季胺型）：R－CH2 N（CH3）3OH，電離後，呈正電性
★離子交換膜選擇透過性主要是由於：
1）膜的孔隙結構；2）活性交換基團的作用。
★離子交換膜是電滲析的關鍵部分，良好的電滲析應在於：
1）高的離子選擇性；2）滲水性差；3）導電性好；4〕化學穩定性和機械強度。

⑤ 離子交換樹脂在水處理方面有哪些優勢

離子交換樹脂在水處理應用中的優點：

1、工業超純水處理工藝，是目前工業用超回純水的制答備上應用最多的一種工藝之一。

2、食品工業離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的精製、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。鏈黴素的開發成功即是突出的例子。

4、合成化學和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。

5、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、濕法冶金及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。

⑥ 第一代工藝離子交換法和電滲析法的缺點是什麼

分別如下：
1、離子交換法的缺點是生產周期長、一次性投資大，在生產運行中，有些樹脂較快破碎或衰退導致工藝效果下降。
2、電滲析的缺點為安裝較為復雜、脫鹽效果不太徹底。

⑦ 離子交換樹脂是什麼

離子交換樹脂是帶有官能團（有交換離子的活性基團）、具有網狀結構、不溶性的高分子化合物。通常是球形顆粒物。

⑧ 電滲析原理 什麼是電滲析

1、電滲析使用的半滲透膜其實是一種離子交換膜。這種離子交換膜按離子的電荷性質可分為陽離子交換膜(陽膜)和陰離子交換膜(陰膜)兩種。在電解質水溶液中，陽膜允許陽離子透過而排斥阻擋陰離子，陰膜允許陰離子透過而排斥阻擋陽離子，這就是離子交換膜的選擇透過性。在電滲析過程中，離子交換膜不像離子交換樹脂那樣與水溶液中的某種離子發生交換，而只是對不同電性的離子起到選擇性透過作用，即離子交換膜不需再生。電滲析工藝的電極和膜組成的隔室稱為極室，其中發生的電化學反應與普通的電極反應相同。陽極室內發生氧化反應，陽極水呈酸性，陽極本身容易被腐蝕。陰極室內發生還原反應，陰極水呈鹼性，陰極上容易結垢。

2、電滲析，是一種以電位差為推動力，利用離子交換膜的選擇透過性，從溶液中脫除或富集電解質的膜分離操作。

⑨ 海水淡化中的電滲析法和離子交換法具體如何理解請詳細解釋

離子交換法制淡水是將海水中所有離子全部吸附在離子交換樹脂上，也就是說離內子交換樹脂將容海水中的「離子」幾乎全部「截流」了；而電滲析法是利用電場的作用，強行將離子向電極處吸引，致使電極中間部位的離子濃度大為下降，從而製得淡水的。
一般情況下水中離子都可以自由通過交換膜，除非人工合成的大分子離子。
電滲析與電解不同之處在於：電滲析的電壓雖高，電流並不大，維持不了連續的氧化還原反應所需；電解卻正好相反。