水的净化离子交换法实验数据

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实验九 水的净化——离子交换法 ［实验目的］ 1. 了解离子交换法制备纯水的基本原理； 2. 掌握水质检验的原理和方法； 3. 学习电导率仪的使用； 4. 掌握离子交换树脂的操作方法。 ［实验原理］ 天然水的净化方法有：蒸馏法、电渗析法、离子交换法 离子交换法制备纯水是使自来水通过离子交换柱（内装离子交换树脂），除去杂质离子，达到净化的目的。 离子交换树脂是一种难溶性的高分子聚合物，对酸、碱及一般有机溶剂稳定。它具有网状骨架结构。在其骨架上含有许多可与溶液中的离子起交换作用的“活性基团”。根据 树脂可交换活性基团的不同，可将离子交换树脂分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。阳离子交换树脂：是树脂中的活性基团可与溶液中的阳离子进行交换，如： - + - +
R－SO3 H
R－COO H
R 表示树脂中网状结构的骨架部分。 活性基团中含有H+，可与溶液中的阳离子交换的阳离子交换树脂称为酸性阳离子交 换树脂或H型阳离子交换树脂。按活性基团酸性强弱的不同，又分为强酸性、弱酸性离子交换树脂。例如R－SO3H为强酸性离子交换树脂（如国产“732” 树脂）；R－COOH为弱 酸性离子交换树脂（如国产“724” 树脂）。阴离子交换树脂：是树脂中的活性基团可与溶液中的阴离子进行交换，如：R－NH3+OH- R－N+(CH3)3|OH- 按活性基团碱性强弱的不同，又分为强碱性、弱碱性离子交换树脂。例如 R－N+ OH- (CH3)3为强碱性离子交换树脂（如国产“717” 树脂）；为R－NH3+OH-弱碱性 1
离子交换树脂（如国产“701” 树脂）。 当水流经过离子交换柱时，水中的Na+，Ca2+或Cl-，SO42-等离子与树脂上的活性基团 中的H+或OH-进行交换： R－SO3-H+ + Na+

㈡ 水处理主要包括水的净化、污水处理、硬水软化和海水淡化等。(1)水处理技术的核心是减少或除去水中的各种