Ⅰ 离子交换动力学
离子交换是涉及物质在液相和固相中的扩散过程的一种液固相反应。在常温下，交换反应速度迅速，通常不是控制因素。交换过程可能受到外扩散控制，即液相中扩散速度较慢，也可能受到内扩散控制，即固相中扩散速度较慢。
早期研究基于分子扩散的菲克定律，得出的速率方程式仅适用于同位素离子的交换。实际上，离子交换过程通常涉及两种离子的反向扩散。如果这两种扩散速率不相等，会形成电场，该电场必然影响离子扩散。考虑到这一影响，F.G.赫尔弗里希提出了相应的速率方程，其中包含物质通量N、扩散系数D、法拉第常数F和电极电位φ等变量。
离子交换的动力学涉及多种因素，包括物质在液相和固相中的扩散速度、电场的影响以及交换反应的速率。理解这些动力学因素对于优化离子交换过程至关重要。通过调整反应条件，如温度、pH值和离子浓度等，可以提高离子交换的效率。同时，研究和应用新的离子交换材料也是提高离子交换性能的有效途径。未来，随着对离子交换动力学更深入的理解，我们可以开发出更加高效、环保的离子交换技术，为环境保护和资源回收提供有力支持。
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，是一种属于传质分离过程的单元操作。离子交换是可逆的等当量交换反应。