络合离子能否进行离子交换

⑴ 离子交换法的定义

常见的两种离子交换方法分别是硬水软化和去离子法。硬水软化主要是用在反内渗透(RO)处理之前，先容将水质硬度降低的一种前处理程序。软化机里面的球状树脂，以两个钠离子交换一个钙离子或镁离子的方式来软化水质。
在离子交换过程中与离子交换剂交换基团作用能力强的离子从溶液中分出而进入交换剂，被交换离子则从交换剂分出而进入溶液。
离子交换分离常在柱式设备中进行。由于操作方法的不同离子交换法又可分为淋洗法和排代法等。将离子交换剂装入交换柱中，含被分离物质的溶液由柱顶加入，使之在交换柱顶端发生交换吸附，然后用一种溶液（淋洗剂或排代剂）连续流过交换柱，使被分离离子在柱中实现多次离子交换吸附和解吸，最后达到不同离子间的分离。
离子交换法的关键在于选择合适的离子交换剂和吸附、淋洗的条件。交换剂中交换基团的性质，交联度、粒度和交换容量的大小，对交换过程有重要影响。往溶液中加入络合剂可提高离子交换法的选择性，以获得更加良好的分离效果。

⑵ 什么是络合离子 为何络合离子不能大量共存

络合离子就是金属阳离子与络合剂阴离子形成的物质，最常见的络合物是EDTA，它可以与很多金属阳离子络合。络合反应后形成的络合物类似于复分解反应形成的沉淀，络合反应大量消耗络合物离子，所以不能大量共存

⑶ 如何实现配离子之间的相互转化

实现配离子之间的相互转化：络合能力强的配体可以置换络合能力弱的配体。比如说，氰根离子可以置换[Fe(H2O)6]3+中的水分子。配离子之间的相互转化是向更稳定的转化，沉淀的转化是向更难溶的转化。

为一类具有特征化学结构的化合物，由中心原子或离子和围绕它的称为配位体的分子或离子，完全或部分由配位键结合形成。包含由中心原子或离子与几个配体分子或离子以配位键相结合而形成的复杂分子或离子，通常称为配位单元。

应用

由于配合物是电中性的，因此，外界离子的电荷总数和配离子的电荷总数相等，而符号相反，所以由外界离子的电荷可以推断出配离子的电荷及中心原子的氧化值。例如， K4[Fe(CN)6]中，外界离子的电荷总数=4x（+1） = +4，所以配离子的电荷为 -4，可以推出中心原子铁的氧化值为Fe( II)。

⑷ 表面络合 与 离子交换有区别呢

络合可以分为表面络合和内络合，表面络合属于非专属吸附，应该不是形成络合物吧

⑸ 关于离子反应的问题

有离子参加的化学反应。离子反应的本质是某些离子浓度发生改变。常见离子反应多在水溶液中进行。根据反应原理，离子反应可分为复分解、盐类水解、氧化还原、络合4个类型；也可根据参加反应的微粒，分为离子间、离子与分子间、离子与原子间的反应等。极浓的电解质跟固态物质反应时，应根据反应的本质来确定是否属于离子反应。例如，浓硫酸跟铜反应时，表现的是硫酸分子的氧化性，故不属于离子反应；浓硫酸跟固体亚硫酸钠反应时，实际上是氢离子跟亚硫酸根离子间的作用，属于离子反应。此外，离子化合物在熔融状态也能发生离子反应。
用实际参加反应的离子符号写成的方程式称为离子方程式
1、离子反应的概念
在反应中有离子参加或有离子生成的反应称为离子反应。在中学阶段仅限于在溶液中进行的反应，可以说离子反应是指在水溶液中有电解质参加的一类反应。因为电解质在水溶液里发生的反应，其实质是该电解质电离出的离子在水溶液中的反应。
2、离子反应的特点
离子反应的反应速率快，相应离子间的反应不受其它离子的干扰。
3、离子反应的类型

（1）复分解反应

在溶液中酸、碱、盐之间互相交换离子的反应，一般为非氧化还原反应。

（2）有离子参加的氧化还原反应

①置换反应的离子反应

金属单质与金属阳离子之间的置换反应，如Fe与CuSO4溶液的反应，实际上是Fe与Cu之间的置换反应。非金属单质与非金属阴离子之间的置换反应，如Cl2与NaBr溶液的反应，实际上是Cl2与Br之间的置换反应。
②其它一些有离子参加的氧化还原反应
如MnO2与浓HCl反应制取Cl2；Cu与FeCl3溶液反应生成FeCl2、CuCl2；Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水等。
这些离子反应发生的条件是：比较强的氧化剂和较强的还原剂反应，生成氧化性较弱的氧化产物和还原性较弱的还原产物。因此掌握一些常见离子的氧化性或还原性的相对强弱，是判断这一类离子反应能否发生的重要依据。

（3）络合反应型：

例如：Ag+2NH3→[Ag(NH3)2]
离子反应本质：反应物的某些离子浓度减少。
离子反应发生条件
①生成难溶的物质。如生成BaSO4、AgCl、CaCO3等。
②生成难电离的物质。如生成CH3COOH、H2O、NH3•H2O、HClO等。
③生成挥发性物质。如生成CO2、SO2、H2S等。
只要具备上述三个条件中的一个，离子互换反应即可发生。这是由于溶液中离子间相互作用生成难溶物质、难电离物质、易挥发物质时，都可使溶液中某几种、自由移动离子浓度减小的缘故。若不能使某几种自由移动离子浓度减小时，则该离子反应不能发生。如KNO3溶液与NaCl溶液混合后，因无难溶物质、难电离物质、易挥发物质生成，Na、Cl、K、NO3浓度都不减少，四种离子共存于溶液中，故不能发生离子反应。
（1）非氧化还原型的离子反应条件：
a．离子交换型：
例如：Ag＋+ Cl－= AgCl↓
离子交换后要有沉淀、气体、弱电解质三者之一生成才能发生反应。
b．双水解反应型：
例如：2Al ³＋+ 3CO3²－ + 3H2O = 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑
要生成更难溶解的物质或弱电解质才能发生离子反应。
c．络合反应型：
例如：Ag＋+2NH3 → [Ag(NH3)2]
生成比简单离子更稳定的络离子，离子反应才能进行。
（2）氧化还原型离子反应条件：
在电解质溶液中能满足“以强制弱”的氧化还原反应规律的反应，离子反应才能进行。
例如：Cl­2 + SO3² －+ H2O = 2Cl －+ SO4²－ + 2H＋
∵氧化性 还原性
∴此反应才能进行。
难点：离子在溶液中大量共存的规律。
即：向溶液中有关离子浓度减小的方向进行
判断原则：在溶液中所有离子之间不能发生任何类型的反应，否则离子不能共存。
例如：生成沉淀的：如Ba²＋与SO4²－,CO3²－;Ag与Cl－,SO4²－
（生成难电离的物质：H＋与OH－;CH3COO与H＋；NH4＋与OH－;H＋与F－）
（生成气体（挥发性物质）如：H与CO3²－,S²－,SO3²－）
发生氧化还原: (H＋)KMnO4与I－,S²－;Fe²＋与Fe³＋
发生中和反应:Fe²＋,Al³＋,Cu²＋等是在溶液中显酸性的离子，OH－,CO3²－,HCO3－,SO3²－等在溶液里则显碱性，酸碱中和反应，则不可共存
强氧化性离子：MnO4－ Cr2O7 ClO－ Fe²＋ (H＋)NO3－
强还原性离子：S²－ I－ Fe HS Sn S2O3 SO3²－ HSO3－
因发生氧化还原反应无法大量共存
离子反应中，不可以拆开的物质有：单质、气体、沉淀、水、弱酸、弱碱、氧化物及绝大部分有机物（有机盐除外）
常见有色离子：Fe^3+：棕黄色 Fe^2+：浅绿色 Cu^2+：蓝色 MnO4^-：紫色……
1．由于发生复分解反应，离子不能大量共存
(1)有气体产生。例如：CO3、SO3、S、HCO3、HSO3、HS等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存。
(2)有沉淀生成。例如：Ba、Ca、Mg、Ag等不能与SO4、CO3等大量共存；Mg、Fe、Ag、Al、Zn、Cu、Fe等不能与OH大量共存；Pb与Cl，Fe与S、Ca2与PO4、Ag与Cl、Br、I等不能大量共存。
(3)有弱电解质生成。例如：OH－、CH3COO－、PO4³－、HPO4²－、H2PO4－、F、ClO－、AlO、SiO3²－、CN、C17H35COO、等与H＋不能大量共存；一些酸式弱酸根，例如：HCO3－、HPO4²－、HS、H2PO4－、HSO3不能与OH－大量共存；NH4与OH不能大量共存。
(4)一些容易发生水解的离子，在溶液中的存在是有条件的：
① 例如：AlO2、S2－、CO3 2－、C6H5O-等必须在碱性条件下才能在溶液中存在；
②再如：Fe2＋、Al3＋等必须在酸性条件下才能在溶液中存在。
这两类离子不能同时存在在同一溶液中，即离子间能发生“双水解”反应。例如：3AlO2－十Al3＋十6H2O＝4Al(OH)3↓等
典型双水解的条件;弱酸跟、弱碱根离子对应的酸碱容易从体系中脱离。即生成沉淀、气体或同时生成两种沉淀

⑹ 什么是离子交换术

以离子交换剂上的可交换离子与液相中离子间发生交换为基础的分离方法。广泛采用人工内合成容的离子交换树脂作为离子交换剂，它是具有网状结构和可电离的活性基团的难溶性高分子电解质。根据树脂骨架上的活性基团的不同，可分为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、两性离子交换树脂、螯合树脂和氧化还原树脂等。用于离子交换分离的树脂要求具有不溶性、一定的交联度和溶胀作用，而且交换容量和稳定性要高。

离子交换反应是可逆的，而且等当量地进行。由实验得知，常温下稀溶液中阳离子交换势随离子电荷的增高，半径的增大而增大；高分子量的有机离子及金属络合阴离子具有很高的交换势。高极化度的离子如Ag+、Tl+等也有高的交换势。离子交换速度随树脂交联度的增大而降低，随颗粒的减小而增大。温度增高，浓度增大，交换反应速率也增快。

离子交换分离广泛用于：①水的软化、高纯水的制备、环境废水的净化。②溶液和物质的纯化，如铀的提取和纯化。③金属离子的分离、痕量离子的富集及干扰离子的除去。④抗菌素的提取和纯化等

所以答案是A D

⑺ 络合离子是什么

络合物又称配位化合物。凡是由两个或两个以上含有孤对电子（或π键）的分子或离子作配位体，与具有空的价电子轨道的中心原子或离子结合而成的结构单元称络合单元，带有电荷的络合单元称络离子。电中性的络合单元或络离子与相反电荷的离子组成的化合物都称为络合物。习惯上有时也把络离子称为络合物。随着络合化学的不断发展，络合物的范围也不断扩大，把NH4+、SO42- 、MnO42-等也列入络合物的范围，这可称作广义的络合物。一般情况下，络合物可分为以下几类：⑴单核络合物，在1个中心离子（或原子）周围有规律地分布着一定数量的配位体，如硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4]SO4、六氰合铁（Ⅱ）酸钾K4[Fe(CN)6]、四羰基镍Ni(CO)4等，这种络合物一般无环状结构。⑵螯合物（又称内络合物），由中心离子（或原子）和多齿配位体络合形成具有环状结构的络合物，如二氨基乙酸合铜。螯合物中一般以五元环或六元环为稳定。⑶其它特殊络合物，主要有：多核络合物（含两个或两个以上的中心离子或原子），多酸型络合物，分子氮络合物，π-酸配位体络合物，π-络合物等。

EDTA(乙二胺四乙酸二钠盐)是最常用的螯合剂，它能同许多金属离子形成稳定的络合物，并且络合摩尔比均为1：1，因此在分析化学等许多领域得到应用。除将EDTA用于络合滴定外，在比色分析中也常用到络合反应。在循环冷却水处理中，有许多水处理药剂的作用原理就是与水中的一些易于结垢的金属离子进行络合(或螯合)的。另外，临床常利用络合剂的络合反应进行解毒治疗。

⑻ 关于离子交换色谱法

我感觉应该选C
首先B中阳离子为+2价离子，最容易被吸附，通过试管速度最慢。
然后A和C作比较，其中A的离子半径比较大，而且配合物更易被吸附，所以A更容易被吸附。
通过比较得到C的吸附能力最弱。

⑼ 环保工程师知识点：离子交换

2017环保工程师知识点：离子交换

离子交换法在水的软化和除盐中早已获得广泛的应用，目前已应用在回收和处理工业废水中的有毒物质方面。下面我为大家准备了离子交换的相关知识，欢迎阅读。

1离子交换的基本原理

水处理中主要采用离子交换树脂和磺化煤用于离子交换。其中离子交换树脂应用广泛，种类多，而磺化煤为兼有强酸型和弱酸型交换基团的阳离子交换剂。 离子交换树脂按结构特征，分为：凝胶型、大孔型和等孔型; 按树脂母体种类，分为：苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等;按其交换基团性质，分为：强酸型、弱酸型、强碱型和弱碱型。

⑴离子交换树脂的构造

是由空间网状结构骨架(即母体)与附属在骨架上的许多活性基团所构成的不溶性高分子化合物。活性基团遇水电离，分成两部 分：固定部分，仍与骨架牢固结合，不能自由移动，构成所谓固定离子，活动部分，能在一定范围内自由移动，并与其周围溶液中的其他同性离子进行交换反应，称为可交换离子。

⑵基本性能

①外观

呈透明或半透明球形，颜色有乳白色、淡黄色、黄色、褐色、棕褐色等，

②交联度

指交联剂占树脂原料总重量的百分数。对树脂的许多性能例如交换容量、含水率、溶胀性、机械强度等有决定性影响，一般水处理 中树脂的交联度为7%～10%。

③含水率

指每克湿树脂所含水分的百分率，一般为50%，交联度越大，孔隙越小，含水率越少。

④溶胀性

指干树脂用水浸泡而体积变大的现象。一般来说，交联度越小，活性基团越容易电离，可交换离子的水合离子半径越大，则溶胀度越大;树脂周围溶液电解质浓度越高，树脂溶胀率就越小。

在生产中应尽量保证离子交换器有长的工作周期，减少再生次数，以延长树脂的使用寿命。

⑤密度

分为干真密度、湿真密度和湿视密度

⑥交换容量

是树脂最重要的性能，是设计离子交换过程装置时所必须的数据，定量地表示树脂交换能力的大小。分为全交换容量和工作交换容 量。

⑦有效PH范围

由于树脂的交换基团分为强酸强碱和弱酸弱碱，所以水的PH值对其电离会产生影响，影响其工作交换容量。弱碱只能在酸性溶液中以及弱酸在碱性溶液中有较高的交换能力。

⑧选择性

即离子交换树脂对水中某种离子能优先交换的性能。除与树脂类型有关外，还与水中湿度和离子浓度有关。

⑨离子交换平衡

离子交换反应是可逆反应，服从质量作用定律和当量定律。经过一定时间，离子交换体系中固态的树脂相和溶液相之间的离子交换反应达到平衡，其平衡常数也称为离子交换选择系数。降低反应生成物的浓度有利于交换反应的进行。

⑩离子交换速率

主要受离子交换过程中离子扩散过程的影响。

其他性能：如溶解性、机械强度和耐冷热性等。离子交换树脂理论上不溶于水，机械强度用年损耗百分数表示，一般要求小于3%～ 7%/年。另外，温度对树脂机械强度和交换能力有影响。温度低则树脂的机械强度下降，阳离子比阴离子耐热性能好，盐型比酸碱型耐热 好。

⑶树脂层离子交换过程

以离子交换柱中装填钠型树脂，从上而下通以含有一定浓度钙离子的硬水为例，以交换柱的深度为横坐标，以树脂的饱和度为纵坐标，可绘得某一时刻的饱和度曲线。就整个交换过程而言，树脂层的变化可分为三个阶段。

2离子交换装置运行方式

离子交换装置按运行方式不同，分为固定床和连续床

⑴固定床的构造与压力滤罐相似，是离子交换装置中最基本的也是最常用的一种型式，其特点是交换与再生两个过程均在交换器中进行，根据交换器内装填树脂种类及交换时树脂在交换器中的位置的不同，可分为单层床、双层床和混合床。单层床是在离子交换器中只装填一种树脂，如果装填的是阳树脂，称为阳床;如果装填的是阴树脂，称为阴床。双层床是离子交换器内按比例装填强、弱两种同性树脂，由于强、弱两种树脂密度的不同，密度小的弱型树脂在上，密度大的强型树脂在下，在交换器内形成上下两层。

混合床则是在交换器内均匀混杂的装填阴、阳两种树脂，由于阴、阳树脂混杂，因此原水流经树脂层时，阴、阳两种离子同时被树 脂所吸附，其产物氢离子和氢氧根离子又因反应生成水而得以降低，有利于交换反应进行的'彻底，使得出水水质大大提高。但其缺点是 再生的阴、阳树脂很难彻底分层。于是又发明了三层混床新技术，保证在反洗时将阴、阳树脂分隔开来。 根据固定床原水与再生液的流动方向，又分为两种形式，原水与再生液分别从上而下以同一方向流经离子交换器的，称为顺流再生 固定床，原水与再生液流向相反的，称为逆流再生固定床。顺流再生固定床的构造简单，运行方便，但存在几个缺点：在通常生产条件下，即使再生剂单位耗量二至三倍于理论值，再生效果 也不太理想;树脂层上部再生程度高，而下部再生程度差;工作期间，原水中被去除的离子首先被上层树脂所吸附，置换出来的反离子 随水流流经底层时，与未再生好的树脂起逆交换反应，上一周期再生时未被洗脱出来的被去除的离子，作为泄漏离子出现在本周期的出水中，所以出水剩余被去除的离子较大;而到了了工作后期，由于树脂层下半部原先再生不好，交换能力低，难以吸附原水中所有被去除的离子，出水提前超出规定，导致交换器过早地失效，降低了工作效率。因此，顺流再生固定床只选用于设备出水较小，原水被去除的离子和含盐量较低的场合。逆流再固定床的再生有两种操作方式：一是水流向下流的方式，一是水流向上流的方式，逆流再生可以弥补顺流再生的缺点，而且出水质量显著提高，原水水质适用范围扩大，对于硬度较高的水，仍能保证出水水质，所以目前采用该法较多。总起来说，固定床有出水水质好等优点，但固定床离子交换器存在三个缺点：一是树脂交换容量利用率低，二是在同设备中进行产水和再生工序，生产不连续，三是树脂中的树脂交换能力使用不均匀，上层的饱和程度高，下层的低。为克服固定床的缺点，开发出了连续式离子交换设备，即连续床。

⑵连续床又分为移动床和流动床

移动床的特点是树脂颗粒不是固定在交换器内，而是处于一种连续的循环运动过程中，树脂用量可减少三分之一至二分之一，设备单位容积的处理水量还可得到提高，如双塔移动床系统和三塔移动床系统。 流动床是运行完全连续的离子交换系统，但其操作管理复杂，废水处理中较少应用。

3离子交换工艺的设计

⑴进水预处理

废水成分复杂，应进行预处理，目的是保障反应器中离子交换树脂交换容量充分得以发挥，并有效延长使用寿命。预处理的对象包括进水的水温、PH值、悬浮物、油类、有机物、引起树脂中毒的高价离子和氧化剂等。

⑵树脂的选用

选择树脂时应考虑交换容量、进水水质和离子交换器的运行方式等，选择合适的树脂。

例如考虑进水水质时，对于只需去除进水中吸附交换能力较强的阳离子，可选用弱酸型树脂，若需去除的阳离子的吸附交换能力较弱，只能选用强酸型阳离子树脂。考虑离子交换器的运行方式时，移动床和流动床要选用耐磨、高机械强度的树脂。对于混床，要选用湿真密度相差较大的阴、阳树脂。另外，不同树脂的交换容量有差异，而同一种树脂的交换容量还受所处理废水的悬浮物、油类、高价金属离子等影响。

⑶掌握工艺设计参数

4离子交换法在水处理中的应用

离子交换法目前废水处理中得到了广泛应用，例如

⑴用于含铬废水的处理

对于废水，经预处理后，可用阳树脂去除三价铬和其他阳离子，用阳树脂去除六价铬，并可回收铬酸，实现废水在生产中的循环使 用。

⑵含锌废水的处理

化纤厂纺丝车间的酸性废水主要含有硫酸锌、硫酸和硫酸钠等，用钠离子型阳树脂交换其中的锌离子，用芒硝再生失效的树脂，即可得到硫酸锌的浓缩液。

⑶电镀含氰废水的处理

阴树脂对络合氰(即氰与金属离子的络合物)的结合力大，所以利用阴离子交换树脂能消除氰化物以及重金属离子的污染，并将其回收利用。

⑷有机废水的处理

如洗涤烟草的过程中产生的含有烟碱的废水，可以用阳树脂回收后作为杀虫剂。

⑸用于水的软化处理

例如利用钠离子交换软化法可以去除水中的硬度。

⑹水的除盐

分复床除盐和混合床除盐等系统。

复床是指阳、离子交换器串联使用，常用的系统有强酸-脱气-强碱系统，强酸-弱碱-脱气系统以及强酸-脱气-弱碱-强碱系统等。 混合床除盐具有水质稳定、间断运行影响小、失效终点分明等特点。

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⑽ 离子交换色谱法的原理、装置及应用是什么

一、原理：离子抄交换色谱（ion exchange chromatography，IEC）以离子交换树脂作为固定相，树脂上具有固定离子基团及可交换的离子基团。当流动相带着组分电离生成的离子通过固定相时，组分离子与树脂上可交换的离子基团进行可逆变换。根据组分离子对树脂亲合力不同而得到分离。

二、装置：

1、分离柱：装有离子交换树脂，如阳离子交换树脂、阴离子交换树脂或螯合离子交换树脂。

2、抑制柱和柱后衍生作用：常用的检测器不仅能检测样品离子，而且也对移动相中的离子有响应，所以必须消除移动相离子的干扰。

3、检测器：分为通用型和专用型。通用型检测器对存在于检测池中的所有离子都有响应。离子色谱中最常用的电导检测器就是通用型的一种。

三、应用：

离子色谱主要用于测定各种离子的含量，特别适于测定水溶液中低浓度的阴离子，例如饮用水水质分析，高纯水的离子分析，矿泉水、雨水、各种废水和电厂水的分析，纸浆和漂白液的分析，食品分析，生物体液(尿和血等)中的离子测定，以及钢铁工业、环境保护等方面的应用。