海水通过阳离子交换

1. 为什么海水先通过阳离子交换剂

水中有一些酸根的酸性非常弱，比如硅酸根。如果让水先经过阴床，那回水就成为碱性的答，这时阴树脂的碱性与水的碱性相互争取这种非常弱的酸根离子，使这些非常弱的酸根离子不容易除净。另一方面，阴树脂的交换量通常比阳树脂小。如果让水先经过阴床，那水中的碳酸根就要以离子的形式消耗阴树脂的交换量。不利于提高水的产量。
如果让水先经过阳床，再进入阴床，水是酸性的。水不与树脂争夺酸根离子，容易除尽弱的酸根离子。另一方面，水经过阳床后成为酸性的，其中的碳酸根可以用吹风的方法吹出，生产上叫做脱碳。这样就把水中的大多数碳酸根去掉了，有利于提高阴床的产水量。减少对阴床的再生次数。阴树脂比较贵也比较娇气，再生次数少有利于提高阴树脂的寿命。

2. 常用的5种脱盐的方法

常用的5种脱盐的方法包括：二步法、多效蒸发、反渗透法、电渗析法、正向渗透法。

1、祥枝二步法

第一步，利用离子交换膜技术，通过阳离子膜使海水中的阳离子交换为铵离子，通过阴离子膜使海水中的阴离子交换为碳酸根离子，此时海水中的盐转化为可以挥发析出的碳酸铵；第二步，采用减压挥发和/或催化分解挥发析出碳酸铵，间接地实现脱盐。

2、多效蒸发

利用减压的方法使后一效蒸发器的操作压力和溶液的沸点均较前一效蒸发器的低，使前一效蒸发器引出的二次蒸汽作为后一效蒸发器的加热蒸汽，且后一效蒸发器的加热室成为前一效蒸发器的冷却器。冷凝水中的盐分已被脱除。

3、反渗透法

反渗透均是用机械压力使水分子能够透过一种特殊膜（RO膜），氟离子则不能透过而被去除。改革开放以后反渗透技术大量应用于生产纯净水，因此，在除氟中也被人们大量应用，这种除氟的方法既去掉水中影响人体健康的有毒有害的物质，同时也去除了对人体十分有益的矿物质和微量元素。

对水质前处理要求高需集中建站由专业人员进行操作维修和管理，造价昂贵水的利用率也低{约50-70℅}。若在苦咸水地区也宜采用反渗透谨毁敏法与除氟炭法混合型设计为妥，这样既能解决苦咸水的口感问题，也使水中含有一定量的氟及其它矿物质和微量元素，时同也最大限度地提高了水资源和设备的利用率。

4、电渗析法

电渗析法是上个世纪用于海水淡化和咸苦水处理的一种装置，原理是将具有选择透过性的阴阳离子膜放在电渗析槽中，一种膜允许阴离子透过但排斥阳离子。

另一种膜则相反，在电场的作用下水中氟离子被膜分离出来而被去除，过去由于水的利用率低约在45-50%比用反渗透还低，而且操作不当还带来膜面结垢危险降低产水率。

由于新的EDR集成技术的应用，水的利用率与反渗透不相上下，但水质前处理要求比反参透略低，因此，仍有应用和发展的前景。

5、正向渗透法

“渗透”在海水淡化、脱盐、水处理领域，又称正渗透，是与反渗透互逆的一对方法。正渗透作为一种潜在的水纯化和淡化新技术,世界上正对其进行着多角度、深层次的理论研究和实践探余罩索。

国外1976年，有液-液体系的原始尝试，国内1992年，发明过液-固体系的正向渗透（非加压）吸附渗透法脱盐（CN92110710.2）。直到约10年后，又重新跟随国际潮流，开始标准的模仿复制的模式，2008年开始有综述报告。

3. 海水变淡水的简单方法

1、蒸馏法。将海水加热，使其中的水变成蒸汽，再让蒸汽冷凝下来。由于海水中所溶的盐类不会随着蒸汽出来，因此得到的水就是几近纯水的蒸馏水。然而，无论是加热还是冷凝，都需耗费能源。每蒸发1克水就需要2.3千焦的能量。所以这种方法救急可以，却不是一个长久之计。
2、离子交换法。溶解在水中的盐分，都是以阳离子和阴离子的形式存在。如果有一种东西可以把这些离子移走，那么水也就得到纯化了。离子交换树脂就具有这样的能力。离子交换树脂是一种具有网状结构的不溶于水的高分子材料。它犹如一棵大树，上面有很多树枝，每个树枝上都有一个口袋。当海水通过的时候，阳离子会把阳离子交换树脂“口袋”中的氢离子交换出来，阴离子会把阴离子交换树脂“口袋”里的氢氧根离子交换出来，而氢离子和氢氧根离子相遇就变成了水。不过，离子交换树脂在使用了一段时间后会达到饱和状态，怎样使离子交换树脂可以持续使用呢？由于离子交换是可逆的，因此可以分别用酸和碱进行反交换来更新，这样就能使离子交换树脂可以反复使用了。但离子交换法处理能力有限，并需要大量的酸和碱来使树脂“再生”，如果大量用于海水淡化，成本太高，因此目前这种技术主要应用在水的进一步纯化方面。

4. 电解海水（NaCl）利用离子交换膜进行海水淡化的方法的原理是什么

首先，电解海水目的是为了制取烧碱
和氯气
那么在阴极区存在大量OH-
所以要将Na+交换到OH-富集的区域内以便提纯
阳极区Cl-变成Cl2跑出去必要补充CL-以便继续电解成为Cl2

5. 海水中的阳离子交换容量

据金属的活动性顺序，是:KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu

6. 海水为什么可以淡化，这个是用了什么科学技术

哥本哈根大学化学系的一位化学家Jiwoong Lee发明了一种尖端绿色技术，利用二氧化碳将海水转化为饮用水，时间仅需短短几分钟。计划中的这种海水淡化技术以二氧化碳替代电力，可将其用于人们缺乏清洁饮用水地区的生存装备和大型工业厂房。

全世界有8亿多人无法获得清洁饮用水。根据联合国的数据，，这一数字将增加到33亿。由于海水已经是世界上许多地方的重要饮用水来源，因此寻找更智能的海水淡化方法的需求与日俱增。

现代海水淡化面临的基本挑战之一是能源消耗。海水淡化厂需要使用大量的化石燃料产生的电力，这样一来反而造成了更严重的气候变化。

目前，这项技术需要在较小的范围内进行测试，实验装备是一种内置特殊设计的过滤器的水瓶，这些水瓶可用于救生艇或作为户外活动的装备。CowaTech与工程公司Kapacitet A/S合作，已经生产了一个原型瓶，将在2-3个月内完成。

从长远来看，我们的目标是在更大的范围内应用该技术，作为当今海水淡化厂的替代品。计划是将该技术用于补充反渗透工厂--目前市场上占主导地位的海水淡化方法。这样做，CowaTech预计能够减少50%的能源消耗。

7. 怎样将咸水变成淡水

从海水中得到淡水的过程称为海水淡化。 现在使用的海水淡化法有蒸馏法，海水冻结法，离子交换法，反渗透法。 现在市场上反渗透和蒸馏是主流。

方法/步骤

蒸馏。

蒸馏。 加热海水，使其中的水变成蒸汽后，使蒸汽凝结。 由于溶解在海水中的盐类不会与蒸汽一起排出，因此得到的水是接近纯水的蒸馏水。

加热和凝聚。

但是，加热和凝聚需要能量。 每蒸发一克水就消耗2.3公斤焦耳的能量。 因此，这种方法可以应急处理，但不会持续很长时间。

海水冷冻法。

海水冷冻法是通过冻结海水来分离盐分，而液体淡水则是固体冰。 既有冷冻法也有蒸馏法不能克服的缺点，其中蒸馏法消耗了大量的能量，使机器中产生了大量的水垢，但得到的淡水并不多。

离子交换法。

溶于水的盐类均以阳离子和阴离子的形式存在。 如果有可以除去这些离子的东西，水就会被净化。

离子交换树脂具有这种能力。 离子交换树脂是一种不溶于具有网络结构的水的高分子材料。 就像一棵大树，上面有很多树枝，每个树枝上都有一个口袋。

海水通过后。

海水通过后，阳离子用阳离子交换树脂的“口袋”交换氢离子，阴离子用阴离子交换树脂的“口袋”交换氢离子，氢离子和氢离子相遇成为水。

离子交换树脂。

由于离子交换是可逆的，因此可以分别向相反方向交换酸和碱进行更新，从而可以再利用离子交换树脂。

8. 海水淡化后浓海水（含盐量在12%左右），能用阳离子交换树脂进行软化，去除钙镁吗

准确的讲不是软化速度很慢，应该是几乎没有什么软化效果。因为普通软化阳树脂去除钙回镁后，再生液的浓度（NaCl溶液答）也就5-8%，你含盐量为12%的浓海水不就是比再生液浓度还高了嘛，所以阳树脂一边与钙镁交换，一边又被浓海水中的NaCl给再生出来了。
所以普通阳离子交换树脂在这样的运行工况中，去除钙镁是不行的。不过你可以采用我争光树脂的螯合树脂去去除钙镁，效果应该会比较理想的，螯合树脂可以在20%的浓盐水中去除钙镁二价金属离子。具体你可以点我头像，看我个人资料获得我的联系方式。

9. 电解海水制取氯气和烧碱，阳离子交换膜

如果不用阳离子交换膜，那么整个电解池都是一个整体，阴极和阳极上产生的氯气和氢气回很可能在电解池答的液面上方相遇。但是使用阳离子交换膜，就可以完全把电解池分成两个部分，分别是阴极区和阳极区，阴极区和阳极区被完全分割开来，产生的氯气和氢气被分别导出，就不可能相遇了

10. 【关于高中化学选修二海水淡化问题】 为什么中性海水通过HR和ROH后,淡水一定为中性

中性海水通过阳离子交换树脂HR后，海水中的型腊阳离子变为H+，再通过阴离子交换树脂ROH后阴离子变为OH-，与H+结合为水，交换进来的H+和碧租拦OH-等量悔胡（电荷守恒），因为原先海水为中性，所以淡水一定为中性