影响离子交换剂的离子交换能力

Ⅰ 什么是离子交换过程，影响离子交换过程的因素有哪些

离子交换是借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换,以达到提取或去除溶液中某些离子的目的。它是一种属于传质分离过程的单元操作。

离子交换法
一、前言
离子交换法(ion exchange process)是液相中的离子和固相中离子间所进行的的一种可逆性化学反应，当液相中的某些离子较为离子交换固体所喜好时，便会被离子交换固体吸附，为维持水溶液的电中性，所以离子交换固体必须释出等价离子回溶液中。

离子交换树脂一般呈现多孔状或颗粒状，其大小约为0.1~1mm，其离子交换能力依其交换能力特征可分：

1.
强酸型阳离子交换树脂：主要含有强酸性的反应基如磺酸基（－SO3H），此离子交换树脂可以交换所有的阳离子。

2.
弱酸型阳离子交换树脂：具有较弱的反应基如羧基（－COOH基），此离子交换树脂仅可交换弱碱中的阳离子如Ca2+、Mg2+，对于强碱中的离子如Ca2+、K+等无法进行交换。

3.
强碱型阴离子交换树脂：主要是含有较强的反应基如具有四面体铵盐官能基之－N+(CH3)3，在氢氧形式下，－N+(CH3)3OH-中的氢氧离子可以迅速释出，以进行交换，强碱型阴离子交换树脂可以和所有的阴离子进行交换去除。

4.
弱碱型阴离子交换树脂：具有较弱的反应基如氨基，仅能去除强酸中的阴离子如SO42-，Cl－或NO3－，对于HCO3－，CO32－或SiO42－则无法去除。

不论是离子交换树脂或是沸石，都有其一定的可交换基浓度，称为离子交换容量(ion exchange capacity)。对阳离子交换树脂而言，大约在200~500meq/100g。因为阳离子交换为一化学反应，故必须遵守质量平衡定律。离子交换树脂的一般方程式可以表示如下：
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离子交换的基本知识
为了除去水中离子态杂质,现在采用得最普遍的方法是离子交换。这种方法可以将水中离子态杂质清除得以较彻底，因而能制得很纯的水。所以，在热力发电厂锅炉用水的制备工艺中，它是一个必要的步骤。

离子交换处理，必须用一种称做离子交换剂的物质（简称交换剂）来进行。这种物质遇水时，可以将其本身所具有的某种离子和水中同符号的离子相互交换，离子交换剂的种类很多，有天然和人造、有机和无机、阳离子型和阴离子型等之分，大概情况如表所示。此外，按结构特征来分，还有大孔型和凝胶型等。
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Ⅱ 交换容量的影响因素

影响交换容量的因素很多，主要可以分为两个方面，一方面是离子交换剂颗粒大小、颗粒内孔隙大小以及所分离的样品组分的大小等的影响。这些因素主要影响离子交换剂中能与样品组分进行作用的有效表面积。样品组分与离子交换剂作用的表面积越大当然交换容量越高。一般离子交换剂的孔隙应尽量能够让样品组分进入，这样样品组分与离子交换剂作用面积大。分离小分子样品，可以选择较小孔隙的交换剂，因为小分子可以自由的进入孔隙，而小孔隙离子交换剂的表面积大于大孔隙的离子交换剂。对于较大分子样品，可以选择小颗粒交换剂，因为对于很大的分子，一般不能进入孔隙内部，交换只限于颗粒表面，而小颗粒的离子交换剂表面积大。本文来自:博研联盟论坛
另一些影响因素如实验中的离子强度、pH值等主要影响样品中组分和离子交换剂的带电性质。一般pH对弱酸和弱碱型离子交换剂影响较大，如对于弱酸型离子交换剂在pH较高时，电荷基团充分解离，交换容量大，而在较低的pH时，电荷基团不易解离，交换容量小。同时pH也影响样品组分的带电性。尤其对于蛋白质等两性物质，在离子交换层析中要选择合适的pH以使样品组分能充分的与离子交换剂交换、结合。一般来说，离子强度增大，交换容量下降。实验中增大离子强度进行洗脱，就是要降低交换容量以将结合在离子交换剂上的样品组分洗脱下来。本文来自:博研联盟论坛

Ⅲ [原创]离子交换器在运行过程中，工作交换能力降低的主要原因有哪些

本广告位全面优惠招商！欢迎大家投放广告！广告投放联系方式 答案：离子回交换器在答运行过程中的工作交换能力降低，可能原因有以下几个方面：(1)新树脂开始投入运行时，工作交换容量较高，随着运行时间的增加，工作交换容量逐渐降低，经过一段时间后，可趋于稳定。(2)交换剂颗粒表面被悬浮物污染，甚至发生粘结。(3)原水中含有 Fe2+、 Fe3+、 Mn2+等离子，使交换剂中毒，颜色变深。(4)再生剂剂量小，再生不够充分。(5)运行流速过大。(6)枯水季节原水中的含盐量、硬度过大。(7)树脂层太低或树脂逐渐减少。(8)再生剂质量低劣，含杂质太多。(9)配水装置、排水装置、再生液分配装置堵塞或损坏，引起偏流。(10)离子交换器反洗时，反洗强度不够，树脂层中积留较多的悬浮物，与树脂粘结一起，形成泥球或泥饼，使水偏流

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 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。