Ⅰ 离子交换法制备离子水的过程中,水的流速太快或太慢对水质有什么影响
采用离子交换原理制取去离子水过程中,水的流速大小,设备的出水质量是没有影响的...。
Ⅱ 在进行离子交换操作过程中,为什么要控制流出液的流速,如太快,将会
保持液面下是防止表层树脂干燥,没有交换效果还有水对树脂的冲击,造成树脂浮游,还有会带人空气,造成气穴,影响树脂装填规整,影响交换效果。
控制水的流量是保证水与树脂能有充分的接触时间完成交换,否则流量太快可能有部分水分子没有充分作用,达不到交换效果,一般保证每小时5倍树脂体积的流量比较合适。
溶液中待交换的离子与交换树脂中的离子交换有一个过程:溶液中待交换的离子向树脂颗粒表面迁移并通过树脂表面的边界水膜,进入树脂内部的孔道与树脂的离子交换,被交换下的离子再从树脂孔道往外移动,穿孔树脂膜到溶液中,这个交换过程是需要一定时间的。
如果待处理的液体流速太快,就有一部份离子来不及交换,造成泄漏,影响处理质量;如果速度太慢就会减小处理流量,降低处理效率.所以要控制液体流速。
(2)离子交换时流速太快扩展阅读:
水溶液中的一些阳离子进入反离子层,而原来在反离子层中的阳离子进入水溶液,这种发生在反离子层与正常浓度处水溶液之间的同性离子交换被称为离子交换作用。
离子交换主要发生在扩散层与正常水溶液之间,由于黏土颗粒表面通常带的是负电荷,故离子交换以阳离子交换为主,故又称为阳离子交换。离子交换严格服从当量定律,即进入反离子层的阳离子与被置换出反离子层的阳离子的当量相等。
Ⅲ 影响树脂交换容量的因素有哪些
王运湖千里之行,始于足下影响树脂工作交换容量的因素,除了与所用的离子交换树脂本身的性能有关外,还与以下的因素有关:
(1) 再生方式:逆流再生比顺流再生的工作交换容量大。
(2) 进水中离子的浓度及交换终点的控制指标:进水及出水中离子浓度越高,则工作交换容量越大。
(3) 树脂层的高度:树脂层越高,则工作交换容量越大。
(4) 水流速度:流速太快或太慢不利于离子交换,故流速要适中。
(5) 水温:水温高有利于离子交换,一般在25C~50C为宜。
Ⅳ 什么是离子交换过程,影响离子交换过程的因素有哪些
离子交换过程归纳为如下几个过程
1. 水中离子在水溶液中向树脂表面扩散
2. 水中离子进入树脂颗粒的交联网孔,并进行扩散
3. 水中离子与树脂交换基团接触,发生复分解反应,进行离子交换
4. 被交换下来的离子,在树脂的交联网孔内向树脂表面扩散
5. 被交换下来的离子,向水溶液中扩散
影响交换的主要因素有流速、原料液浓度、温度等。
流速
原料液的流速实际上反映了达到反应平衡的时间,在交换过程中,离子进行扩散—交换—扩散一系列步骤,有效地控制流速很重要。一般,交换液流速大,离子的透析量就高,未来及交换而通过树脂层流失的量增多。因此,应根据交换容量等选择适宜的流速。
原料液浓度
树脂中可交换的离子与溶液中同性离子既有可能进行交换,也有可能相斥,液相离子浓度高,树脂接触机会多,较易进入树脂网孔内,液相浓度低,树脂交换容量大时,则相反。但液相离子浓度过高,将引起树脂表面及内部交联网孔收缩,也会影响离子进入网孔。实验证明,在流速一定时,溶液浓度越高,溶质的流失量液越大。
温度
温度越提高,离子的热运动越剧烈。单位时间碰撞次数增加,可加快反应速率。但温度太高,离子的吸附强度会降低,甚至还会影响树脂的热稳定性,经济上不利,实际生产中采用室温操作较宜。
Ⅳ 洗脱液的流速过快或过慢时,对分离效果有什么影响
洗脱液的流速过快时目的物的过早解吸,会引起区带扩散;过慢时,目的物的过晚解吸会使峰形过宽。
梯度洗脱中为保证流速的稳定,必须使用恒流泵,否则难获重复结果。梯度洗脱常用一个弱极性的溶剂A和一个强极性的溶剂B。
洗脱液体积应足够大,一般要几十倍于床体积,从而使分离的各峰不致于太拥挤。梯度的上限要足够高,使紧密吸附的物质能被洗脱下来。梯度不要上升太快,要恰好使移动的区带在快到柱末端时达到解吸状态。
(5)离子交换时流速太快扩展阅读
根据吸附作用的强弱可选择不同的洗脱液或不同浓度的同一溶剂对各类成分进行粗分。其一般方法如下:
1、用适量水洗,洗下单糖、鞣质、低聚糖、多糖等极性物质,用薄层色谱检识,防止极性大的皂苷被洗下;
2、70%乙醇洗,洗脱液中主要为皂苷,但也含有酚性物质、糖类及少量黄酮,实验证明30%乙醇不会洗下大量的黄酮类化合物;
3、3%~5%碱溶液洗,可洗下黄酮、有机酸、酚性物质和氨基酸;
4、10%酸溶液洗,可洗下生物碱、氨基酸;
5、丙酮洗,可洗下中性亲脂性成分。
Ⅵ 阳离子交换柱是流速越大回收率越高吗
不一定,交换树脂的原理是吸附溶液中的离子,树脂中的离子溶解下来,抓住根本,流速太快交换不彻底,回收率就低了
Ⅶ 影响阳离子交换能力的因素有哪些
土壤溶液来中的阳离子进行交自换,称为阳离子的交换作用。影响因素有——(1)阳离子的代换能力随离子价数的增加而增大,因为高价阳离子的电荷量大、电性强所以代换能力也大,各种阳离子代换力的大小顺序:Na+<K+<NH4+<Mg2+<Ca2+<H+<Al3+<Fe3+(2)等价离子代换能力的大小,随原子序数的增加而增大(3)离子运动速度愈大,交换力愈强(4)阳离子的相对浓度及交换生成物的性质。
影响土壤阳离子交换量的因素有:阳离子交换量:每千克干土中所含的全部阳离子总量,以厘摩尔(+)每千克土或 c mol(+)kg的-1次幂表示。影响因素——(1)胶体的种类,有机胶体>无机胶体,有机质高的>有机质低的,次生铝硅酸盐(2:1>1:1)>次生氧化物(2)溶液的pH值(3)土壤质地,质地愈细交换量愈高。
Ⅷ 离子交换过程中为什么要控制液体的流速不宜过快
充分软化
Ⅸ 离子交换器常见故障及其消除方法有哪些
净得瑞为您解答:
离子交换剂常见的故障有:交换剂工作交换能力降低,周期制水量减少;运行或再生反洗过程中有交换剂流失;整个软化过程中,交换器出水总是有硬度;软化水氯离子含量增加;软化水或再生排废水,有时呈黄色,即交换剂产生溶胶现象。1、交换剂工作交换能力降低,周期制水量减少其可能产生的原因有:
(1)原水中Fe3+、Al3+含量高,使交换剂“中毒”,这时树脂颜色变深,呈暗红色。处理方法是用酸清洗复苏交换剂。
(2)反洗不够彻底,交换剂被悬浮物污染,有结块现象,产生偏流。处理方法是彻底反洗或清洗交换剂层,尽量降低进水的悬浮物含量。
(3)再生剂用量太少活浓度太低;食盐中钢离子含量过低。处理方法是适当增加再生剂用量或提高再生液浓度,使用含钠量高的工业盐。
(4)交换剂层高度太低或交换剂逐渐减少。处理方法是适当增加交换剂层高度。(5)再生流速太快或再生方法不对。处理方法是严格按正确的再生方法操作。
(6)原水水质突然恶化,或运行流速太快。处理方法是掌握水质变化规律,适当降低运行流速。2、运行或再生反洗过程中有交换剂流失其可能产生的原因有:
(1)排水装置如排水帽破裂。处理方法是检修排水装置,更换排水帽。
(2)反洗强度太大。处理方法是反洗时注意观察树脂膨胀高度,当树脂膨胀接近顶部时,适当降低反洗强度。
3、整个软化过程中,交换器出水总是有硬度其可能产生的原因有:
(1)反洗阀门或盐水阀门泄漏,关不严。处理方法是及时检修阀门。
(2)交换剂层高度不够或运行流速太快。处理方法是添加交换剂,调整运行流速。(3)交换剂“中毒”变质,已失去交换能力。处理方法是处理或更换交换剂。(4)原水中硬度太高,或钠盐浓度太大。处理方法是采用二级软化。
(5)化验试剂中有硬度或指示剂失效。处理方法是检查或更换试剂,正确进行化验操作。4、软化水氯离子含量增加其可能产生的原因有:
(1)再生时错开出水阀或运行时误开盐阀。处理方法是谨慎操作,防止差错。(2)盐水阀或正在再生的交换器出水阀渗漏。处理方法是及时检修阀门。
(3)再生后正洗不彻底,或水源水质变化。处理方法是正洗至进、出水氯根含量基本一致,监测原水氯根含量是否增加。
Ⅹ 水的软化中交换柱的水流速度如果太快,对实验结果有什么样的影响
化水设备的软化流程
软化水技术广泛应用于我国的工农业生产和生活等各个领域,仅工业锅炉一项,我国就有近50万台,从近年来有关部门的可靠统计中却发现一个令人心痛的结果:由于水质不良造成锅炉的事故率达50%且呈上升趋势。经过全面综合分析表明,其中一个原因就是操作人员水平低,使软化水设备长期处于不正确或不经济的运行状态。提高操作人员的素质的努力又常常是事半功倍,耗时耗力难以解决根本问题。因而,最根本的解决办法在于寻求一种简便易用的软化水设备。
一、软化水设备的工作原理
软化水设备是专门清除水中的钙镁离子,有效率高达99%,同时也可以去除水中的藻类、固体悬浮物,使之处理后的水软化、清澈。
当含有硬度离子的原水通过软水器内树脂层时,水中的钙、镁离子被树脂交换吸附,同时等无知量释放出的钠离子。从软水器内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水。
交换过程如下:
2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+
2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+
即水通过钠离子交换器后,水中的Ca+、Mg+被置换成Na+。
当钠离子交换树脂实效之后,为恢复其交换能力,就要进行再生处理。再生剂为价廉货广的食盐溶液。
再生过程如下:
R2Ca + 2NaC1 = 2RNa + CaC12
R2Mg + 2NaC1 = 2RNa + MgC12
经上述处理,再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层,把树脂上的硬度离子再置换出来,随再生废液排出罐外,树脂就有恢复了软化交换的能力。
当水流过树脂层的时候,离子交换树脂可以释放出钠离子,功能基团与钙镁离子结合,这样水中的钙镁离子含量降低,水的硬度下降。硬水就变成了软水,这是软化水设备的工作过程。
当树脂上大量功能基团与钙镁离子结合后,树脂的软化能力下降,可以用氯化钠同业流过树脂,此时溶液中的钠离子含量高,功能基团会释放出该买栗子而与钠离子结合,这样树脂就恢复了交换能力,这个过程叫做“再生”。
二、软化水设备的工作流程
由于实际工作的需要,软化水设备的标准工作流程主要包括:产水、反洗、吸盐、正洗、盐箱注水五个过程。
1、反洗:主要有两个作用,一是松动树脂层,使盐液与树脂层充分接触,使转换反应更彻底,二是冲洗掉被树脂拦截的悬浮物,这个过程一般需要5-15分钟左右。
2、吸盐:即将盐水注入树脂罐体的过程,传统设备是采用盐泵将盐水注入,全自动的设备是采用专用的内置喷射器将盐水吸入。在实际工作过程中,盐水以较慢的速度流过树脂的再生效果比单纯用盐水浸泡树脂的效果好,所以软化水设备都是采用盐水慢速流过树脂的方法再生,这个过程一般需要60分钟左右,实际时间受用盐量的影响。
3、正洗:为了将残留的盐彻底冲洗干净,要求用与实际工作接近的流速,用原水对树脂进行冲洗,这个过程的最后出水应为达标的软水。一般情况下,快冲洗过程为:5-15分钟。