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阴离子交换容量戴安

发布时间:2022-12-29 08:51:39

Ⅰ 阴离子为什么要设置在阳离子之后

树脂是先吸附水中钙-镁-钠离子,在经过阴树脂,这样一来阴树脂寿命就长。

1)阴离子交换树脂失效再生时,是用NaOH再生的,如果阴床放在前面,那么再生剂中的OH-离子再生时,被吸附在阴树脂上,在运行时遇到水中的阳离子Ca2+、Mg2+、Fe3+等产生反应,其结果是生成Ca(OH)2、Mg(OH)2、Fe(OH)3、Ca(HSiO3)2等的沉淀,附着在阴树脂的表面,阻塞和污染树脂,阻止其继续进行离子交换,而且难以清除。

2)阴离子交换树脂的交换容量比阳离子交换树脂低得多,又极易受到有机物的污染,因此,如果阴床放在阳床之前,势必有更多机会遭受到有机污染,交换容量还会更低,对脱盐水处理不利。

3)脱盐水处理最难点之一是除去水中的硅酸根HSiO3-,是由强碱阴离子交换树脂去除的。但是硅酸根HSiO3-在碱性水中是以盐型NaHSiO3存在的,而HSiO3-在酸性水中是以硅酸(H2SiO3)形式存在的。强碱阴离子交换树脂对于硅酸的交换能力要比硅酸盐的交换能力大得多,即最好是在酸性水的情况下进行交换,而阳离子交换塔的出水刚好是呈酸性的水,因此,阴床设置在阳床之后,对去除水中的硅酸根十分有利。4)离子交换树脂的交换反应有可逆现象存在。这是反离子作用,所以要有很强的交换势,离子交换才比较顺利。把交换容量大的强酸阳树脂放在第一级,交换下来的H+迅速与水中的阴离子生成无机酸,再经过阴离子树脂交换下来的OH-,是H+与OH-生成水,消除了反离子影响,对阴离子交换反应十分有利。

Ⅱ 交换容量的测定方法

离子交换剂的总交换容量通常以每毫克或每毫升交换剂含有可解离基团的毫回克当量数(meq / mg或答meq / ml)来表示。通常可以由滴定法测定。阳离子交换剂首先用HCl处理,使其平衡离子为H+。再用水洗至中性,对于强酸型离子交换剂,用NaCl充分置换出H+,再用标准浓度的NaOH滴定生成的HCl,就可以计算出离子交换剂的交换容量;对于弱酸型离子交换剂,用一定量的碱将H+充分置换出来,再用酸滴定,计算出离子交换剂消耗的碱量,就可以算出交换容量。阴离子交换剂的交换容量也可以用类似的方法测定。本文来自:博研联盟论坛

Ⅲ 谁有美国戴安公司离子色谱仪(ICS-90)中文使用说明吗

产品描述 技术特色: 为适应不同领域、不同的分析需求,满足用户日常应用及市场普及,戴安公司于2003年正式推出一款浓缩了众多高新专利技术的ICS90型离子色谱,该型号具有极高的性能/价格比。 领先世界的抑制器技术 1975年戴安公司率先研制并生产了抑制器,由此开创了现代离子色谱时代。时至今日戴安公司已开发了6代具有专利技术的抑制器,并一直领导着世界抑制器技术的最高水平。 戴安是唯一可同时提供阴/阳离子两种膜抑制器的厂家。其生产的自动再生微膜抑制器具有抑制容量高,无需使用蠕动泵,平衡快,抗污染,结构精巧,体积小,重复性好,零维护,操作简单,价格低等优点。 领先世界的分析柱技术 戴安是世界上唯一一家只使用自己研发和生产的离子色谱柱的公司。戴安公司的离子色谱分析柱具有柱效高、柱容量高,使用寿命长、有机兼容性好和抗污染性强等特点,可在pH:0-14的范围内使用。100%有机溶剂兼容可极大的改善样品的溶解度/选择性/抗污染性,扩大应用范围,延长使用寿命(是普通分析柱的3-5倍)。戴安公司独有的高容量分析柱,其交换容量比普通柱高2-100倍,极大地提高了分析复杂样品/组分的保留特性差别很大的样品的能力,更进一步延长了柱的使用寿命(是普通分析柱的2-4倍),改善弱保留组分的定量和大体积进样做ppb级样品的分析。ICS90可以使用戴安公司各种分析柱,常用分析柱为AS9-HC,AS14A和CS12A,CS16。其中离子交换功能基用接枝附聚的CS16阳离子分析柱的柱容量高达到8400mol,是其他厂家同类分析柱柱容量的50-100倍 仪器特点 先进的泵系统 使用宽范围、高性能、低脉冲双往复活塞高压泵,流量高达4.5ml/min。可支持戴安公司3/4/5mm阴/阳离子色谱柱,具有可靠性和稳定性高,流量精确,低维护等优点。 先进的数字式电导检测器 最先进的数字式电导检测器,比传统的模拟检测器具有更好的灵敏度和稳定性,抗干扰能力强,无需调节检测量程,完全避免了分析未知样品而超量程的麻烦,极大地方便和提高了分析组份之间保留特性相差很大或复杂样品的能力。控温式电导池不受环境温度变化的影响,提高了分析的重复性、稳定性和检测限,适用于ng/L-g/L级的样品分析。 先进的微膜抑制技术 专利高容量自动连续再生微膜化学抑制技术,对阴/阳离子均可使用。戴安公司是唯一可以同时提供两种微膜抑制器的厂家。采用最新发展的DCR(自动循环再生)技术的MMS抑制器,没有基线漂移,易于操作,运行费用极低。 先进的色谱分析柱技术 世界先进水平离子色谱分析柱,高效高容量,满足多种用途。(可参见第二页有关色谱柱的介绍) 先进的软件控制及数据处理方式 CHROMELEON SE变色龙控制分析软件可以完全控制仪器,监测运行状况和参数。使用者只需开机/按动鼠标,在CHROMELEON SE浏览器窗口输入样品名/选择方法/按运行键,仪器即可自动运行和数据进行处理,自动打印报告。取消了低速的RS-232接口,转而采用USB高速数据传输连接接口,可以同各种其它选配部件自动识别和联接。完全符合LIMS实验室自动管理系统的要求。(ICS90样本上的WINDOWS图) 先进的自动进样器和IN LINE(自动在线)样品处理装置。 选配AS40自动进样器,可以自动完成样品在线(IN LINE)的浓缩/过滤/固相萃取(去除有机污染)等前处理功能。一次放置最大样品数量高达88个,特别适合于样品批量大的用户使用。AS40自动进样器可以使用目前最先进和最好的样品处理技术---固相萃取技术,用户只需选配不同的萃取柱,即可以很方便、便宜和有效地自动处理复杂或污染的样品。(固相萃取技术中的萃取柱目前已经实现国产化,价格更加低廉) 技术指标: 技术指标: 泵 设计流量:0.5-4.5ml,由电脑系统设置和监控仪器各种参数。 最大泵压:4000psi(28Mpa) 高性能/低脉冲双往复活塞泵,非金属PEEK材料流路系统,内置阻尼器。 泵头死体积:<50ul 电导检测器: 类型:数字式电导检测器 检测范围:数字方式0-1000uS/cm(检测分辨率为0.2nS/cm) (相当于模拟方式在0.56nS/cm分辨率时的0-2800uS/cm) 线性:小于满量程的+/-0.5% 池驱动:8KHz方波 电子噪音:+/-0.1nS(0-150uS); +/-2nS(150-500uS) 电导池可控温方式:半导体控温方式保持40度恒温检测(同时具有自动温度补偿功能) 电导池温度稳定性:<0.01度 电导池体积:<1uL 电子漂移:<5nS/h(满量程) 数据输出方式:USB高速通讯接口,具有自动识别功能 池电极:惰性316不锈钢微电极 池体:化学惰性PEEK聚合材料 池常数:16/cm 自动调零范围:-999uS-999uS 进样器 手动进样阀: 使用美国Rheodyne电动全PEEK材料高压六通阀(无需任何辅助气体) 定量进样环:10ul(标准配置),20/50/100/250/500ul(选配) 自动进样器(选配): 容量:同时放置66个5ml或88个0.5ml样品 具有自动在线浓缩/过滤/固相萃取(去除有机污染)等前处理处理功能 最大进样速度:4ml/min(5ml瓶) 最大样品预处理速度:1.0ml/min(5ml瓶) 最大进样压力:690Kpa(100psi/0.7MPa) 样品盘无任何转动部件,设计简单可靠,使用方便/可靠。 淋洗液装置 淋洗液瓶:标准配置2套高强塑料2升淋洗液瓶 具有全密封外加保护气体功能(用户自己选择使用)。完全隔绝外界空气(CO2),确保配置的淋洗液能够长期/稳定保存,浓度没有变化。

Ⅳ 离子交换树脂的交换容量是多少

一般国际上按照标准900-1000mmol/L为单位交换容量。

(交换容量可分为是理论交换容量和工作交换容量。理论交换容量又分为质量理论交换容量和体积理论交换容量。工作交换容量又分为穿透交换容量、饱和交换容量和再生交换容量。)

Ⅳ 离子交换树脂的周期如何计算,工作交换容量如何确定

这要看你所使用的设备规格和能力,你最好是查一下水处理设计手册,其中有一单元专门对离子交换树脂的使用周期性的计算。

Ⅵ UPLC用 阴离子交换柱 求助柱子的选择

戴安的阴离子交换柱一般用的是氢氧化钠或者氢氧化钾做流动相,可以配套使用在离子色谱上,但是一般的液相色谱上无法使用。
另外戴安的柱子比较贵,所以用PRP 100的比较多

Ⅶ 阴离子交换树脂作用的作用有哪些

什么是离子交换树脂:

  1. 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)。

  2. 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。

离子交换树脂的作用:

  1. 用于水中的各种阴阳离子的去除。

  2. 离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精造、生物制品等工业装置上。

  3. 制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。

  4. 在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。

  5. 目前,许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质,这些可用树脂进行回收使用。如去除电镀废液中的金属离子,回收电影制片废液里的有用物质等。

  6. 离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。

Ⅷ 阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的区别和用法

阳离子交换树脂:

  1. 阳离子交换树脂是在交联为7%的苯乙烯,二乙烯共聚体上带有磺酸基(-SO3H)的阳离子交换树脂,是一种磺酸化苯乙烯系凝胶型强酸性阳离子交换树脂。它在碱性、中性、甚至酸性介质中都显示离子交换功能。本产品具有交换容量高、交换速度快、机械强度好等特点。主要用于锅炉硬水软化纯水制备,也用于湿法冶金、制糖、制药、味精行业,以及作为催化剂和脱水剂。

  2. 阳离子交换树脂含弱酸性基团,如羧基-COOH,能在水中离解出H+ 而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如R-COO-(R为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱,在低pH下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。这类阳离子交换树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。

阴离子交换树脂:

  1. 阴离子交换树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。

阳离子交换树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学品使离子交换反应以相反方向进行,使阳离子交换树脂的功能基团回复原来状态,以供再次使用。如上述的阴离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。

Ⅸ 离子交替吸附作用

离子交替吸附作用主要发生在具有固定电荷的固体矿物表面,无论是阳离子还是阴离子,均可发生交替吸附作用,但目前研究得较多的是阳离子交替吸附作用。离子交替吸附作用的一个重要特点就是,伴随着一定量的一种离子的吸附,必然有等当量的另一种同号离子的解吸(图2-5-4)。离子交替吸附作用之所以具有这样的特点,主要是由于吸附剂通常都具有一定的离子交换容量,因此这里首先对离子交换容量予以讨论。

图2-5-3 有机质表面的负电荷

图2-5-4 阳离子交替吸附作用图解

2.5.2.1 离子交换容量

离子交换容量包括阳离子交换容量(CEC—Cation Exchange Capacity)和阴离子交换容量(AEC—Anion Exchange Capacity),我们主要讨论阳离子交换容量,它被定义为每100 g干吸附剂可吸附阳离子的毫克当量数。例如,在蒙脱石的结晶格架中,铝八面体中的三价铝可被二价镁所置换,根据测定,每摩尔蒙脱石中镁的含量为0.67 mol,即蒙脱石的分子式为:Si8Al3.33Mg0.67O20(OH)4。已知蒙脱石的分子量是734 g,因此这种蒙脱石的阳离子交换容量为:

水文地球化学

在实际中,通常都是通过实验来测定吸附剂的阳离子交换容量。尤其是对于野外所采取的土样或岩样,由于其中含有多种吸附剂,实验测定往往是唯一可行的方法。阳离子交换容量的实验测定在多数情况下都是用pH为7的醋酸铵溶液与一定量固体样品混合,使其全部吸附格位被所饱和,然后用其他溶液(例如NaCl溶液)把被吸附的全部交换出来,达到交换平衡后,测定溶液中Na+的减少量,据此便可计算样品的阳离子交换容量。表252列出了一些粘土矿物及土壤的阳离子交换容量,由表可见,与土壤相比,矿物的阳离子交换容量有更大的变化范围。

松散沉积物的阳离子交换容量受到了多种因素的影响,主要有:

(1)沉积物中吸附剂的种类与数量。例如,我国北方土壤中的粘土矿物以蒙脱石和伊利石为主,因此其CEC值较大,一般在20 meq/100 g以上,高者达50 meq/100 g以上;而南方的红壤,由于其有机胶体含量少,同时所含的粘土矿物多为高岭石及铁、铝的氢氧化物,故CEC较小,一般小于20 meq/100 g。

表2-5-2 一些粘土矿物及土壤的阳离子交换容量

(2)沉积物颗粒的大小。一般来说,沉积物的颗粒越小,其比表面积越大,CEC值越高。例如,根据一河流沉积物的粒径及其CEC的实测结果,随着沉积物的粒径为从4.4μm增至1000μm,其CEC从14~65 meq/100 g变到4~20 meq/100 g,最终减小到0.3~13 meq/100 g。

(3)水溶液的pH值。一般来说,随着水溶液pH值的增加,土壤表面的可变负电荷量增多,其CEC相应增加;相反,随着水溶液pH值的减小,土壤表面的可变负电荷量不断减少,其CEC也随之减小。

2.5.2.2 阳离子交换反应及平衡

阳离子交换反应的一般形式可写为:

水文地球化学

式中:Am+、Bn+表示水溶液中的A、B离子;AX、BX表示吸附在固体表面的A、B离子。上述反应的平衡常数可写为:

水文地球化学

式中:a标记溶液中组分的活度;{}表示表示吸附在固体表面上的离子的活度。对于水溶液中的离子,其活度可使用表2-1-1中的公式进行计算;但对于吸附在固体表面上的离子,其活度的计算至今还没有满意的方法。目前主要采用两种替代的方法来处理这一问题,一种是Vanselow惯例,另一种是Gaines-Thomas惯例。Vanselow惯例是由Vanselow于1932年提出的,他建议使用摩尔分数来代替式(2-5-7)中的{AX}和{BX}。若固体表面仅吸附了A离子和B离子,在一定重量(100 g)的吸附剂表面A、B的含量(mmol)依次为qA和qB,则吸附剂表面A、B的摩尔分数分别为:

水文地球化学

显然,xA+xB=1。这样式(2-5-7)可改写为:

水文地球化学

Gaines-Thomas惯例是由Gaines和Thomas于1953年提出的,他们建议采用当量百分数来代替式(2-5-7)中的{AX}和{BX}。若用yA和yB分别表示吸附剂表面A、B的当量百分数,则有:

水文地球化学

同样,yA+yB=1,这样式(2-5-7)变为:

水文地球化学

目前,这两种惯例都还在被有关的研究者所使用,各有优点,互为补充。事实上,离子交换反应的平衡常数并不是一个常数,它往往随着水溶液的成分、pH值及固体表面成分的变化而变化,因此许多研究者认为将其称为交换系数(Exchange Coefficient)或选择系数(Selectivity Coefficient)更合适一些(Appelo,1994;Deutsch,1997;Benefield,1982;Kehew,2001)。

若已知两种不同离子与同一种离子在某种吸附剂中发生交换反应的交换系数,则可计算出这两种离子发生交换反应的交换系数。例如,若在某种吸附剂中下述反应:

水文地球化学

交换系数分别为KCa-Na和KK-Na,则在该吸附剂中反应:

水文地球化学

的交换系数为:

水文地球化学

这是因为(以Vanselow惯例为例):

水文地球化学

故有:

水文地球化学

表2-5-3列出了不同离子与Na+发生交换反应的交换系数(Vanselow惯例),据此便可按照上述的方法求得这些离子之间发生交换反应时的交换系数。

需要说明的是,在表2-5-3中,I离子与Na+之间交换反应的反应式为:

水文地球化学

表2-5-3 不同离子与Na+发生交换反应时的交换系数

其交换系数的定义式如下:

水文地球化学

【例】在某地下水系统中,有一段含有大量粘土矿物、因此具有明显阳离子交换能力的地段,假定:

(1)该地段含水层的阳离子交换容量为100 meq/100 g,含水层中的交换性阳离子只有Ca2+和Mg2+,初始状态下含水层颗粒中Ca2+、Mg2+的含量相等;

(2)在进入该地段之前,地下水中的Ca2+、Mg2+浓度相等,均为10-3 mol/L;

(3)含水层的孔隙度为n=0.33,固体颗粒的密度为ρ=2.65 g/cm3

(4)含水层中发生的阳离子交换反应为:

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不考虑活度系数的影响,其平衡常数(Vanselow惯例)为:

水文地球化学

试使用阳离子交换平衡关系计算,当地下水通过该地段并达到新的交换平衡后,水溶液中及含水层颗粒表面Ca2+、Mg2+浓度的变化。

【解】:设达到新的交换平衡后,含水层颗粒中Ca2+的摩尔分数为y、水溶液中Ca2+的浓度为x(mmol/L),则这时含水层颗粒中Mg2+的摩尔分数为1-y、水溶液中Mg2+的浓度为2-x(mmol/L),故有:

水文地球化学

整理得:

水文地球化学

已知含水层的CEC=100 meq/100g,因此对于二价阳离子来说,含水层颗粒可吸附的阳离子总量为50 mmol/100 g=0.5 mmol/g。若用z表示达到交换平衡后1 g含水层颗粒中Ca2+的含量,则有:

水文地球化学

以式(2-5-25)带入式(2-5-24)得:

水文地球化学

为了计算上述变化,需要对1 L水所对应的含水层中Ca2+的质量守恒关系进行研究。已知含水层的孔隙度为0.33,显然在这样的含水层中,1 L水所对应的含水层颗粒的体积为0.67/0.33(L),相应的含水层颗粒的质量为:

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故吸附作用前后1 L水所对应的含水层中Ca2+的质量守恒关系为:

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式中的0.25为吸附作用前1 g含水层颗粒中Ca2+的含量(mmol),由式(2-5-27)可得:

水文地球化学

以式(2-5-26)带入式(2-5-28)并整理得:

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这是一个关于z的一元二次方程,求解该方程可得:z=0.2500627 mmol/g。代z入式(2-5-25)和式(2-5-26)可得达到新的交换平衡后含水层颗粒中Ca2+的摩尔分数为0.5001254,水溶液中Ca2+的浓度为0.75 mmol/L,故这时含水层颗粒中Mg2+的摩尔分数为0.4998746、水溶液中Mg2+的浓度为1.25 mmol/L。由此可见,地下水通过该粘性土地段后,尽管Ca2+、Mg2+在含水层颗粒中的含量变化很小,但它们在地下水中的含量变化却较大,Mg2+从原来的1 mmol/L增加到了1.25 mmol/L,Ca2+则从原来的1 mmol/L减少到了0.75 mmol/L。

2.5.2.3 分配系数及离子的吸附亲和力

除了交换系数,还有一个重要的参数需要介绍,这就是分配系数(Separation Factor)(Benefield,1982)。对于反应(2-5-6),它被定义为:

水文地球化学

式中cA和cB分别为水溶液中A、B离子的摩尔浓度。显然,若不考虑活度系数的影响,对于同价离子间的交换反应,QA-B=KA-B。式(2-5-29)可改写为:

水文地球化学

由式(2-5-30)可见,QA-B反映了溶液中B与A的含量之比与吸附剂表面B与A的含量之比之间的相对关系。当QA-B=1时,说明达到交换平衡时B与A在水溶液中的比例等于其在吸附剂表面的比例,因此对于该吸附剂,A和B具有相同的吸附亲和力;当QA-B>1时,说明达到交换平衡时B与A在水溶液中的比例大于其在吸附剂表面的比例,因此A与B相比具有更大的吸附亲和力;当QA-B<1时,说明达到交换平衡时B与A在水溶液中的比例小于其在吸附剂表面的比例,因此B与A相比具有更大的吸附亲和力。

事实上,即使对于同一阳离子交换反应,其分配系数也会随着水溶液性质的变化而变化(Stumm and Morgan,1996)。图2-5-5给出了Na—Ca交换反应的分配系数随Na+浓度的变化。沿着图中的虚线,QNa-Ca=1,这时Na+和Ca2+具有相同的吸附亲和力。但在稀溶液中,例如[Na+]=10-3 mol/L和10-2 mol/L,Ca2+在吸附剂中的比例要远大于其在水溶液中的比例,因此在这种情况下Ca2+具有更强的吸附亲和力。随着Na+浓度的增大,Ca2+的吸附亲和力逐渐减弱,Na+的吸附亲和力则逐渐增强,当[Na+]=2 mol/L时,Na+已经变得比Ca2+具有更强的吸附亲和力。Na—Ca交换反应分配系数的这种变化对于解释一些实际现象具有重要的意义,根据这种变化,我们可以推断淡水含水层中通常含有大量的可交换的Ca2+,而海水含水层中通常含有大量的可交换的Na+。这种变化关系也解释了为什么硬水软化剂能够选择性地去除Ca2+,同时通过使用高Na+浓度的卤水溶液进行冲刷而再生。

图2-5-5 溶液中Ca2+的含量对吸附作用的影响

根据离子交换反应的分配系数,可以定量地评价离子的吸附亲和力。一般来说,离子在土壤中的吸附亲和力具有下述的规律:

(1)高价离子比低价离子具有更高的吸附亲和力。例如,Al3+>Mg2+>Na+;>。这是因为离子交换反应从本质上说是一个静电吸引过程,离子价越高,所受到的静电吸引力就越大,它就越容易被吸附剂所吸附。

(2)同价离子的吸附亲和力随着离子水化半径的减小而增大。例如,Ca2+>Mg2+>Be2+;>K+>Na+>Li+。这是因为离子的水化半径越小,它越容易接近固体表面,从而也就越易于被固体所吸附。

Deutsch(1997)根据Appelo和Postma(1994)的资料,对二价阳离子的吸附亲和力进行了研究,他所得到了吸附亲和力顺序如下:

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在常见的天然地下水系统中,Ca2+和Mg2+通常为地下水中的主要阳离子,它们在水溶液中相对较高的含量将使其成为含水层颗粒表面的主要吸附离子,尽管一些微量元素可能更紧密地被吸附在含水层颗粒表面上。但在污染地下水系统中,若吸附亲和力更强的Pb2+和Ba2+的含量与Ca2+、Mg2+的含量在同一水平上,则含水层颗粒表面的主要吸附离子将变为Pb2+和Ba2+,这将大大地影响Pb2+和Ba2+在地下水中的迁移能力。

综合来讲,阳离子和阴离子的吸附亲和力顺序分别为(何燧源等,2000):

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可见,阳离子中Li+和Na+最不易被吸附,阴离子中Cl-和最不易被吸附。

离子交换对地下水质产生重要影响的一种常见情况就是海水入侵到淡水含水层中。当在沿海地带大量抽取含水层中的淡水时,海水将对含水层进行补给。初始状态下含水层颗粒表面吸附的主要是Ca2+和Mg2+,海水中的主要阳离子为Na+,阴离子为Cl-。这样入侵的海水将导致含水层中发生下述的阳离子交换反应:

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由于Cl-通常不易被吸附,也不参与其他的水岩作用过程。所以相对于Cl-来说,该过程将使得Na+的迁移能力降低。

地下水系统中另一种常见的情况与上述过程相反,这就是Ca2+置换被吸附的Na+,反应式如下:

水文地球化学

人们在大西洋沿岸的砂岩含水层(Zack and Roberts,1988;Knobel and Phillips,1988)以及北美西部的沉积盆地中(Thorstenson等,1979;Henderson,1985)均发现了这种天然的软化过程。该反应发生的前提条件是:含水层中含有碳酸盐矿物,CO2的分压较高,含水层颗粒中含有大量的可交换的Na+

Ⅹ 离子交换树脂交换容量如何测定

1.
阴离子交换树脂交换容量的测定: 准确称取一定量的阴离子交换树脂,加纯水100ml,用移液管加入0.1mol/L HCl溶液50ml,搅均,放置3h,再稍微搅拌,以0.1mol/L NaOH滴定,甲基红作指示剂...
2.
阳离子交换树脂交换容量的测定 准确称取一定量的阳离子交换树脂,加纯水100ml,用移液管加入0.5mol/L NaOH溶液25ml,搅均,放置3h,再稍微搅拌,以0.5mol/L HCl滴定,酚酞作指示剂...

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