离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。按交换基团性质的不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。
阳离子交换树脂大都含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离子交换树脂,其结构式可简单表示为R—SO3H,式中R代表树脂母体,其交换原理为 2R—SO3H+Ca2+——(R—SO3)2Ca+2H+
这也是硬水软化的原理。
阴离子交换树脂含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团。它们在水中能生成OH-离子,可与各种阴离子起交换作用,其交换原理为
R—N(CH3)3OH+Cl- ——R—N(CH3)3Cl+OH-
由于离子交换作用是可逆的,因此用过的离子交换树脂一般用适当浓度的无机酸或碱进行洗涤,可恢复到原状态而重复使用,这一过程称为再生。阳离子交换树脂可用稀盐酸、稀硫酸等溶液淋洗;阴离子交换树脂可用氢氧化钠等溶液处理,进行再生。
离子交换树脂的用途很广,主要用于分离和提纯。例如用于硬水软化和制取去离子水、回收工业废水中的金属、分离稀有金属和贵金属、分离和提纯抗生素等。
B. 用离子交换树脂软化水的原理是什么
软化水概述
目前国内常用的软化水设备主要有手动软化器、国产组合式自动软水设备、国产多阀式全自动软化器、进口多路阀式全自动软化水器几种,其中进口多路阀式自动软化器是目前市场上的主要产品,这种软化水设备小型的以国产为主,大型的以进口多路阀及控制器为核心,配用国产的树脂罐、盐箱、管道等材料构成全自动软化水设备。中科治水设备引进美国先进的控制技术及控制部件研发生产的高效节能型全自动钠离子交换设备。该设备可使软化、反洗、吸盐、慢洗、快洗、盐箱注水等全自过程实现自动化。
离子交换器的工作原理
自动软化器强酸性阳离子树脂将原水中的钙、镁离子置换出去,经该设备流出的水而为硬度极低的软化水。当树脂吸附到一定量的钙、镁离子后必须进行再生。用饱和的盐水浸泡树脂把树脂里的钙、镁离子等硬度置换出来。恢复树脂的软化交换能力,并将废水排出。整个再生过程包括:反洗-松动树脂层,吸盐慢洗-发生交换反应,冲洗(正洗)-将化学反应交换下来的钙、镁离子冲洗,注水-为了下次再生。
当水流经高压、高频电磁场时,水中的重碳酸盐中的钙、镁离子和各重碳酸根离子会在高压、高频电磁场的作用下,失去化学性、物理性和相互吸引的能力,逐渐形成晶体团沉入底部,随排污排出,从而达到防垢的目的。
水处理过滤器应用在反渗透系统之后,它利用模块两端电极使水中的带电离子移动,并配合离子交换树脂及选择性树脂膜,以加速离子移动去除,进而达到水的纯化,产水电阻率可达到15--18M。而离子交换树脂再生所需的氢根及氢氧跟则来自于高压电下,由水中的解离所供给,这样就无需用酸、碱来进行再生还原。
水处理过滤器技术参数
1、输入电源电压:220V 50-60Hz
2、输出频率:900KHZ-5.5MHZ
3、输出波形:正弦波 谐波<15%
4、辅机工作压力:0.1-1.6MPa
5、进水水温:10-95℃
6、进水硬度:<900mg/L二、水处理设备之软水机1. 软水机原理及功能:根据离子交换的原理,即用 Na+交换Mg2+Ca2+,使水中的硬度降低到70毫克/升以下成为软水,此水处理设备主要功能是祛除水碱,水垢。
D. 离子交换树脂的原理是什么
原始是利用生成物的溶解度小、易生成沉淀来除去溶液中的某些杂质,其实其本质是化学平衡的应用。
如硬水软化的反应方程式:2NaR+Mg2+→MgR2+2Na+ 其中R代表树脂基。
而使用过的离子交换树脂也可以再生,方法是将浓的食盐水通入其中,根据平衡移动原理,钠离子浓度大大增加,导致钠离子又和树脂基结合使得离子交换树脂再生。
E. 过滤器的原理是什么
先说“过滤”的原理。
过滤是在外力作用下,使悬浮液中的液体通过多孔介质的孔道,而悬浮液中的固体颗粒被截留在介质上,从而实现固、液分离的操作。
由此也可将固、液分离的概念扩展至固、气(气体中的固体悬浮颗粒)分离和液、气(气体中有液体悬浮颗粒)分离。
而“过滤器”是实现过滤的机械装置。
以固、液分离过程来说明过滤器的原理。过滤器中安装的多孔介质称为过滤介质;所处理的悬浮液称为滤浆;滤浆中被过滤介质截留的固体颗粒称为滤饼或滤渣;通过过滤介质后的液体称为滤液。驱使液体通过过滤介质的推动力可以是压力(或压差)、重力,也可以是离心力。过滤操作的目的可以是为了获得清净的液体产品,也可以是为了得到固体产品。
如果滤浆中固体颗粒较多,大小不同,也可以用不同的过滤介质通过多级过滤的方式实现固、液分离。
过滤介质起着支撑滤饼的作用,并能让滤液通过,对其基本要求是具有足够的机械强度和尽可能小的流动阻力,同时,还应具有相应的耐腐蚀性和耐热性。如滤布(用天然纤维和/或合成纤维织成的织物)、滤网(由玻璃丝或金属丝织成的网)、固体颗粒(砂、木碳、石棉、硅藻土)、多孔膜(各种有机高分子膜和无机材料膜)等。
常见的过滤器有:板框过滤器、叶滤机、转筒过滤机、离心过滤机等。其原理都是相同的。
板框过滤机的原理
F. 离子交换树脂吸附的原理
离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。按交换基团性质的不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。
阳离子交换树脂大都含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离子交换树脂,其结构式可简单表示为R—SO3H,式中R代表树脂母体,其交换原理为 2R—SO3H+Ca2+—(R—SO3)2Ca+2H+
这也是硬水软化的原理。
阴离子交换树脂含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团。它们在水中能生成OH-离子,可与各种阴离子起交换作用,其交换原理为
R—N(CH3)3OH+Cl- R—N(CH3)3Cl+OH-
由于离子交换作用是可逆的,因此用过的离子交换树脂一般用适当浓度的无机酸或碱进行洗涤,可恢复到原状态而重复使用,这一过程称为再生。阳离子交换树脂可用稀盐酸、稀硫酸等溶液淋洗;阴离子交换树脂可用氢氧化钠等溶液处理,进行再生。
离子交换树脂的用途很广,主要用于分离和提纯。例如用于硬水软化和制取去离子水、回收工业废水中的金属、分离稀有金属和贵金属、分离和提纯抗生素等。
G. 全自动钠离子过滤器的工作原理是什么
工作原理:
水由入口进入,首先经过粗滤网滤掉较大颗粒的杂质,然后专到达细滤网。在过滤过程属中,细滤网逐渐累积水中的脏物、杂质,形成过滤杂质层,由于杂质层堆积在细滤网的内侧,因此在细滤网的内、外两侧就形成了一个压差。
当过滤器的压差达到预设值时,将开始自动清洗过程,此间净水供应不断流,清洗阀打开,清洗室及吸污器内水压大幅度下降,通过滤筒与吸污管的压力差,吸污管与清洗室之间通过吸嘴产生一个吸力,形成一个吸污过程。同时,电力马达带动吸污管沿轴向做螺旋运动。吸污器轴向运动与旋转运动的结合将整个滤网内表面完全清洗干净。整个冲洗过程只需数十秒钟。排污阀在清洗结束时关闭。过滤器开始准备下一个冲洗周期。
H. 去离子水产生的原理,交换树脂法,麻烦给出答案来源,要详细点的
你说的交换树脂法没有找到!!!
但是他的产生原理找到了!
什么是离子水
简单的说: 失去电子或得到电子原子和分子称离子。水在电离时会产生水合离子,我们称这种水为离子水。离子水可分为正离子水和负离子水,负离子水亦称饮用离子水,正离子水亦称美容(消炎)离子水。 无论是正离子水还是负离子水,其本质还是水,除了电子得失外不添加任何物质。离子水在使用过程中会因与空气或其他物质接触逐渐(还原)成为普通水。离子水是通过电离产生的,其过程为普通自来水经过净化进入高效电离槽,使水产生电离,并通过高科技手段将正负离子水分离。其源于自然,高于自然?离子水和普通水相比其渗透压(强弱)、分子团(大小),溶解度(大小)电导率(高低)、PH值(大小)、表面张力、密度、热导率、含氧量等都不尽相同。因此离子水的活性比普通水(含矿泉水、纯净水)强的多 。 离子水的独特的医疗保健,美容消炎、杀菌作用是普通水所没有的。离子水在工农业上的应用目前还在不断的开拓中。
离子水特点
1. 不含有害于身体的物质;
2. 必须含有适量的有益于人体健康,易于人体吸收,并呈离子态的矿物质;
3. PH值为弱碱性(8-9),特殊情况可达10以上;
4. 必须含有氧气 ≥5 mg/L;
5. 水分子集团小,溶解力及渗透力强;
6. 可清除体内酸性代谢产物及毒物质。
主要作用:
1.正常饮水: 直接冷饮或热饮,口感极好。只需加热至60 ℃即可泡茶冲咖啡及饮料,香纯味美, 独具特色,常饮永保健康。
2.饮水保健: 离子水不仅很干净,而且含有新鲜氧与矿物质,富含大量纯净离子钙,人体吸收率 达95%以上。更重要的是其分子团小,溶解度大,渗透力强,能量大,与体内水分子结构很相似,很容易参与细胞的物质交换,促进新陈代谢,提高机体免疫力,降低血粘度,对由酸性体质所引发的数十种 慢性病,如: 心脑血管疾病、高血压、高血脂、糖尿病、肥胖病、中风、骨质疏松与增生、胃溃疡、肾脏病、慢性关节风湿、儿童近视、儿童“虫牙”、湿疹、皮肤溃烂、斑疹、便秘、失眠、腰酸、慢性痢疾、痔疮、香港脚、更年期综合症、牙周病、疲劳风湿症、自律性神经失调、动脉硬化、过敏性皮炎、肝炎等均有较好辅助疗效。(各病的离子水保健与辅助治疗方法详见附录)
3.醒酒作用: 酒前饮防醉 酒中饮不醉 酒后饮解醉 效果迅速神奇,保您肝脏不受损害,脾胃不伤和气。
4.解毒作用: 吸烟有害健康,但吸烟是需要。饮离子水能迅速解除烟毒,又满足您的需要。 效果明显。 请君一试!
5.烹调用水: 煮饭味更香 做汤味更鲜 炖品味更浓 除腥味更清
6.其 他: 浇花生长旺盛、花鲜叶绿。养鱼水质清澈,鱼病减少
主要作用:
1.美容用水: 可消除皮肤搔痒与老年眼屎,可防治脚癣、脚臭、褥疮、青春痘等(消炎杀菌),效果明显。用于洗澡洗脸可减少皱纹,增加弹性,光泽亮丽?
2.杀菌消毒: 清洗餐具与毛巾、洗涤衣物可杀菌消毒,可清除蔬菜水果上残余农药毒素,清洗宠物羽毛杀菌消毒美丽亮泽,对烫伤、割伤有止血杀菌作用。
人为什么需要离子水 由于水在人体中的重要作用,加之离子水的独特的医疗保健功能,使得离子水保健成为一切保健的根本。因一切保健都需通过血液而修复细胞,使细胞获得营养物质而再生,离子水它能使血液清洁,清洁的血液为各种保健奠定了重要基础。由前可知,血液酸性化(俗称酸毒)是人体得病的最重要内因根据,在不同外因致病因素作用下将引发各种疾病。人体若要健康无病,必须设法保证自身的血液无病,即保证血液的PH值等于或接近最佳健康值(PH=7.4 0.05)。 这是保证人体健康的根本所在!在使用离子水保健的同时辅以其他自然保健形式,将会起到事倍功半的效果。
离子水保健原理
离子水具有治疗保健作用的原理在于: 饮用离子水不仅很干净,而且含有新鲜氧与矿物质,富含离子钙,更重要的是其分子团小,溶解度大,渗透力强,能量大,与体内水分子结构很相似,很容易参与细胞的物质交换,促进新陈代谢,提高机体免疫力,因此有些疾病就逐渐消除了。另外饮用离子水呈弱碱性,可中和由于过度疲劳产生的酸性代谢物,使精力得到恢复。PH值较高(8-10)的饮用离子水对由酸性体质所引发的数十种慢性病有较好的辅助疗效。由于过多摄入酸性食品或其他原因引起血液酸性化,均会导致体内钙不足,而钙不足正是各种不良症状的原因。正如前述慢(万)病由酸(酸性体质)起的道理一样。 饮用碱性离子水一方面可补充少量钙足更重要的是减少体内钙流失。其道理为碱性离子水中和了大部分酸毒,起到重要的保健治疗作用。在此基础上如能加强补充离子钙,吸取纯净氧,效果更佳。酸性离子水因其氧化还原电位很高,具有收敛、漂白、抑菌、杀菌、细菌等微生物不能在此条件下生存,因此可用于一切需要灭菌之处,如医院病房,手术室、餐具衣物消毒灭菌。也同样是人体皮肤外用的最佳保健美容用水。可防治多种皮肤炎症。常用饮用水比较
1. 开水: 煮沸后能杀菌灭毒,但存在严重的弊端。一是水中的氧气大大减少了,喝无氧的水对人体本身就是一种损失。另外水中本来含有的对人体有益的矿物质及其他微量元素,由于高温沉积形成水垢。 实际人体在饮水时,从水中得到对人体有益的矿物质和微量元素是最捷径的方法。对人体更为有害、更为严重、影响较大的是,随着温度升高,氯气在水中生成了数倍的三氯甲烷。长期饮用沸水对身体不利(有毒素累计)。这就是: 凉开水浇花花不开、养鱼鱼不活的道理,人不过“一条大鱼”而已。
2 矿泉水: 由于采水地点与产品化过程会出现优劣差距,加之地下水污染,矿泉水的质量受到限制。又知矿泉水目前国际上尚无统一规定,每种都有不同的保健效果,不可随意使用。假矿泉水识别困难。
3.过滤水: 也称净水,采用活性碳、载银活性碳将自来水过滤吸附和灭菌,去掉部分污物,但对三氯甲烷等有机化合毒物无效。有的净水器采用中空钎维与活性碳结合将自来水过滤吸附和灭菌,对三氯甲烷等有机化合毒物也可除掉大部分。
3 太空水: 也称太空纯水。采用反渗透法制成,成本较高,除去杂质病菌外,也将对人体有益的矿物质和其他营养成分去掉。只是一种纯水而已。只在特殊场合使用,人经常使用纯水并无好处。
世界公认的高质量饮用水标准
1. 不含有害于身体的物质;
2. 必须含有适量的有益于人体健康,易于人体吸收,并呈离子态的矿物质;
3. PH值为弱碱性(8-9),特殊情况可达10以上;
4. 必须含有氧气 ≥5 mg/L;
5. 水分子集团小,溶解力及渗透力强;
6. 可清除体内酸性代谢产物及毒物质。
水与人体的关系
水是生命的源泉。地球表面大约有70%被水覆盖,没有水地球上就不会有生物。人体近70%为水分,血液中水分约占80%以上。人体中的水一半存在于细胞中,但并非永久停留,而是不断交换,剩下的水存在于血液、淋巴液、组织间液、细胞外液中。水是细胞生存的基础,水质决定细胞生存质量,水的活力决定细胞生存活力,亦即决定人体生命活力。哺乳期的婴儿体内有90%-80%的水分,成年人体内则有70%-60%的水分,而老年人体内则有60%-50%的水分。这意
味着人体的水分是随着年龄增加而减少。这就是医学上所说的:“干燥是老化的主要原因”。
1.人体内水分不断减少的主要原因为:
a. 随着年龄的增加,人体的肌肉组织逐渐减少。而脂肪组织的比例扩大,由于水分无法直接进入脂肪组织中,因此脂肪增加时,体内的水分相对减少。
b. 随着年龄的增加,人体细胞内的水分会逐渐减少,成年人体内细胞有42%的水分,而老年人体内则有33%的水分。因此皮下组织渐渐萎缩产生皱纹。
c. 体内产生的水分减少,年纪越大,身体新陈代谢的作用会逐渐衰退,导致体内产生的水分也会减少。
d. 水分的体外排泄增加,进入体内的水分经吸收后要排出体外,须经两种途径,一是皮肤排汗,二是排便及排尿。排尿由肾脏进行,由于老年人肾功能降低,水分重新吸收的比例也相应降低,尿多且稀薄。
由此可知,体内的水分不足将加速老化,从表面上看是皮肤的萎缩干燥多皱,其实主要的危害是水分的不足造成了人体体夜的失衡,血液作为主要的体液在生理上要求其PH值维持在7.35-7.45之间,才能保证细胞代谢的正常进行和整个机体生存。体内水分缺乏会造成血液的PH值降低和血液浓度升高,随之带来许多并发症,诸如代谢失常、器官功能失调、血管硬化等。体内水分减少会造成细胞内的体液输送能力下降,使细胞不能正常新陈代谢,为各种疾病的发生造成温床。由其是长期体内缺水,潜在的危害是比较大的,不可轻心。
2.水的功效
人体构成除了水之外,还包括蛋白质、脂肪、碳水化合物与矿物质。然而蛋白质的形成、脂肪的平衡、碳水化合物的合成、矿物质的吸收都是与水的参与分不开的。水扮演着溶媚的角色,使体液浓度维持正常,血液循环、运送养分、食物的消化与吸收、排泄废物、调节体温、嫩化皮肤等。
3.人一天需要多少水
人体一天所需要的水量是因环境而有所捕不同。正常时大约需要 2.5升水。(饮水1.0升,吃食物占1.0升,体内因新陈代谢生成0.5升)若每天不能及时补充水就会发生种种问题,如:血泊粘稠度提高,血液循环不畅通。若失去体重的 6%的水分会出现口渴、尿少、焦燥,若失去体重 10-20%时将出现幻觉、昏厥,生理机能就会停止进而死亡。进水不进食人可生存20-30天,不进水则三至七天就会死亡。
水是生命的源泉。地球表面大约有70%被水覆盖,没有水地球上就不会有生物。人体近70%为水分,血液中水分约占80%以上。人体中的水一半存在于细胞中,但并非永久停留,而是不断交换,剩下的水存在于血液、淋巴液、组织间液、细胞外液中。水是细胞生存的基础,水质决定细胞生存质量,水的活力决定细胞生存活力,亦即决定人体生命活力。哺乳期的婴儿体内有90%-80%的水分,成年人体内则有70%-60%的水分,而老年人体内则有60%-50%的水分。这意味着人体的水分是随着年龄增加而减少。这就是医学上所说的:“干燥是老化的主要原因”。
I. 离子交换树脂的工作原理
离子交换树脂原理即是离子交换树把溶液中的盐分脱离出来的过程:
离子交换树脂作用环境中的水溶液中,含有的金属阳离子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)与阳离子交换树脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,在水中易生成H+离子)上的H+进行离子交换,使得溶液中的阳离子被转移到树脂上,而树脂上的H+交换到水中,(即为阳离子交换树脂原理)。
水溶液中的阴离子(Cl-、HCO3-等)与阴离子交换树脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团,在水中易生成OH-离子)上的OH-进行交换,水中阴离子被转移到树脂上,而树脂上的OH-交换到水中,(即为阴离子交换树脂原理)。而H+与OH-相结合生成水,从而达到脱盐的目的。
(9)去离子树脂过滤器的原理扩展阅读:
离子交换树脂使用方法:
1、预选。离子交换树脂的粒度一般控制在20-35目,有些可达到50目,因此在使用前要先干燥,粉碎,过筛,通常干燥时在烘箱中进行,亦可在装有五氧化二磷、氧化钙或者浓硫酸的干燥器中进行,粉碎时不要分得过细,否则影响实验收率。
2、预处理。强碱性离子交换树脂应先用20倍树脂体积的4%氢氧化钠水溶液处理,然后用10倍体积的水洗,再用10倍量4%盐酸处理,最后用蒸馏水洗至中性,然后将氯型转化成OH型,再转化成氯型,最后用10倍4%氢氧化钠水溶液处理。弱碱性离子交换树脂处理时只需用10倍量蒸馏水洗即可,不必洗至中性。
3、装柱。将处理好的树脂至于烧杯中,加水充分搅拌除掉气泡,静置几分钟待树脂大部分沉降后,倾去上层泥状颗粒;反复操作直至上层液澄清后,即可装柱。注意要在柱子底部放1cm后的玻璃丝,用玻璃棒将其压平,将树脂倒入柱子中,还要注意防止气泡产生。
4、树脂交换。将样品配制成一定浓度的水溶液,以适当流速通过柱子,亦可将样品溶液反复通过柱子,直到成分交换完全。用显色法检验成分是否交换彻底。
5、树脂洗脱。注意亲和力弱的成分先被洗下来,常用的离子交换树脂洗脱剂有强酸、强碱、盐类、不同pH缓冲溶液、有机溶液等,可选择梯度洗脱或者单一浓度洗脱。
6、树脂再生。
J. 离子交换树脂净水原理
离子交换树脂算起来不算净水,它们主要用于水的高级净化,也就是去除特定离子。离子交换树脂一般是高分子盐类,强碱弱酸盐,或者强酸弱碱盐,比如常用去除硬度的001×7强酸性阳离子树脂,就是末端是钠离子,水经过时候钠离子交换掉水里的钙离子,降低水的硬度。当离子饱和无法继续降硬的时候,需要用饱和食盐水进行树脂再生,也就是用钠离子换掉树脂上的钙离子。其他树脂工作方法类似,当然也有一次性树脂。