離子交換劑和吸附劑吸附原理

① 離子交換的基本原理

離子交換法是通過離子交換劑上的離子與水中離子交換以去除水中陰離子的方版法。
離子交換法(ion exchange process)是液權相中的離子和固相中離子間所進行的的一種可逆性化學反應，當液相中的某些離子較為離子交換固體所喜好時，便會被離子交換固體吸附，為維持水溶液的電中性，所以離子交換固體必須釋出等價離子回溶液中。

② 離子交換層析的原理是什麼 已解決

離子交換層析法是從復雜的混合物中，分離性質相似大分子的方法之一，依據的原理是物內質的酸鹼性容，極性，所帶陰陽離子的不同。電荷不同的物質，對管柱上的離子交換劑有不同的親和力，改變沖洗液的離子強度和pH值，物質就能依次從層析柱中分離出來。

層析開始前，功能基團與反離子穩定結合，就與反離子發生可逆交換，與層析劑結合被固定下來。因為鹽離子可以與底物競爭功能基團，鹽濃度越高樣品與層析劑結合越不緊密，易被洗脫下來。不同物質與層析劑結合程度不同，洗脫下來的時間不同，因此得以分開。

(2)離子交換劑和吸附劑吸附原理擴展閱讀

離子交換劑的選擇首重保持欲分離物質的生物活性，以及在不同pH值環境中，此物質所帶的電荷和電性強弱，陰陽離子交換劑的選擇若被分離物質帶正電荷，這些鹼性蛋白質，它們在酸性溶液中較穩定，親和力強，故採用陽離子交換劑。

在鹼性溶液中較穩定，則使用陰離子交換劑，如果欲分離的物質是兩性離子，一般考慮在它穩定的pH范圍帶有何種電荷，作為交換劑的選擇。離子交換劑的再生與保存離子交換劑可在柱上再生，若有脂溶性物質則可用非離子型去污劑洗柱後再生，也可用乙醇洗滌。

③ 吸附原理

吸附原理：

當流體與固體顆粒特別是與某些多孔性顆粒接觸時，流體中的某種組分或某些組分富集於固體顆粒上。

在水處理中，主要利用固體物質表面對水中物質的吸附作用。污水處理中的吸附法就是利用多孔性的固體物質使水中一種或多種物質被吸附在固體表面而去除的方法。吸附法可有效完成對水的多種凈化功能，例如脫色、脫嗅，去除重金屬離子、各種溶解性有機物、放射性元素等，達到廢水凈化的目的。這種過程主要用於低濃度工業廢水的處理。

④ 吸附機理

按吸附現象產生的原因而言，可分為物理吸附和化學吸附。凡是能吸附液態離子的固體均稱為吸附劑，其吸附能力的大小以交換容量（CEC）來表示。交換容量的大小一般與下列因素有關：①黏土礦物及有機質的交換容量大；②顆粒越小，比表面積越大，交換容量也越大；③表層土壤的交換容量與土壤中黏土礦物種類及數量有關；④固體表面電荷是pH值的函數。

1.物理吸附

固體顆粒表面帶電荷，在固液相接觸時，會發生靠固體表面靜電引力吸附液相異性離子的現象，這種現象稱為物理吸附。物理吸附的鍵聯力為靜電引力，鍵聯力較弱，因此已吸附在顆粒表面的離子，在一定條件下，可被液體中另一種離子所替換，所以物理吸附也稱為離子交換。被吸附離子的電性，取決於表面電荷的電性，顆粒表面帶負電荷，吸附陽離子，稱為陽離子吸附，或陽離子交換；顆粒表面帶正電荷，吸附陰離子，稱為陰離子吸附或陰離子交換。物理吸附是一種可逆反應，可用質量作用定律來描述。

按其電荷的性質可分為永久電荷和可變電荷。永久電荷是礦物晶格內的同晶替代所產生的電荷。例如，黏土礦物的結構為硅四面體和鋁八面體，四面體內的硅和八面體內的鋁均可被與其直徑大小相近的離子所替代；四價的Si⁴⁺可被三價的Al³⁺替代，而三價的Al³⁺可被二價的Mg²⁺替代，這樣的結果，使顆粒表面電荷產生了不均衡，使其呈現出負電性。由於同晶替代是在黏土礦物形成時產生的，並且是在黏土晶格的內部，因此一旦產生這種替代作用，電荷就不會改變，具有永久性質，故稱永久電荷。蒙脫石和伊利石的同晶替代較多，所以它們的表面電荷以永久電荷為主；而高嶺石則不同，它的同晶替代少，其主要的表面電荷另有來源。

可變電荷是顆粒表面產生化學解離形成的，其表面電荷的性質（正電荷或負電荷）及數量往往隨介質pH值的改變而變化，所以稱為可變電荷。

2.化學吸附

化學吸附不是依賴於靜電引力，液相中的離子是靠鍵力強的化學鍵（如共價鍵）結合到固體顆粒表面，被吸附的離子進入顆粒的結晶格架，成為晶格的一部分，它不可能再返回溶液，是一種不可逆反應，這種現象也稱為特殊吸附。產生化學吸附的一個基本條件是，被吸附離子直徑與晶格中網穴的直徑大致相等，例如，K⁺的直徑為266pm，硅鋁酸鹽膠體晶格網穴直徑為280pm，它們的直徑大致相等，所以K⁺可被吸附到膠體的晶格里。

在實際研究中，要區分物理吸附及化學吸附十分困難，而物理吸附要比化學吸附普遍。因此，目前研究最多的是物理吸附。

⑤ 離子交換吸附的作用力是什麼

靜電引力。離子交換吸附簡稱離子交答銀銷換。吸附作用力為靜電引力，所用吸附劑為離子交換劑，清游離子交換劑表面含有離子基團或可離子化的基團，通過搏搜靜電引力吸附帶有相反電荷的離子，吸附過程發生電荷轉移。通過調節pH或提高離子強度的方法洗脫。

⑥ 吸附原理是

吸附就是固體或液體表面對氣體或溶質的吸著現象。當液體或氣體混合物與吸附劑長時間充分接觸後，系統達到平衡，吸附質的平衡吸附量（單位質量吸附劑在達到吸附平衡時所吸附的吸附質量），粗森首櫻物先取決於吸附劑的化學組成和物理結構，同時與系統的溫度和壓力以及該組分和其他組分的濃度或分壓有關。

吸附分離是利用某些多孔固體有選擇地吸附流體中的一個或幾個組分，從而使混合物分離的方法稱為吸附操作，它是分離和純凈氣體和液體混合物的重要單元操作之一。

(6)離子交換劑和吸附劑吸附原理擴展閱讀

吸附劑的平衡吸附量和吸附選擇性對吸附操作的上述指標都有決定性的影響，選用平衡吸附量大、吸附選擇性高的吸附劑可以顯著改善過程的經濟性。此外，吸附劑的用量以及操作的溫度和壓力，對上述指標有重要影響，必須謹慎決定。

當原料中吸附質含量很低,而平衡吸附量又相當大時,混合物與吸附劑一次接觸就可使吸附質完全被吸附。吸附劑經脫附再生後循環使用，並同時得到吸附質產品。但是工業上經常遇到的一些情況，是混合物料中含有幾種吸附質,或是吸附劑的選擇性不高，平衡吸附量不大,若混合物與吸附劑僅進行一次接觸就不能滿足分離要求，或吸附劑用量太大時，須用多級的或微分接觸脊凳液的傳質設備。

⑦ 吸附色譜中常用的吸附劑種類及其應用范圍和原理

吸附劑的種類與性質
常用的吸附劑有硅膠、氧化鋁、活性炭、聚醯胺等。
(1) 硅膠：是一種酸性吸附劑，適用於中性或酸性成分的柱色譜。同時硅膠又是一種弱酸性陽離子交換劑，其表面上的硅醇基能釋放弱酸性的氫離子，當遇到較強的鹼性化合物，則可因離子交換反應而吸附鹼性化合物。硅膠作為吸附劑有較大的吸附容量，分離范圍廣，能用於極性和非極性化合物的分離，如有機酸、揮發油、蒽醌、黃酮、氨基酸、皂苷等，但不宜分離鹼性物質。天然物中存在的各類成分大都用硅膠進行分離。
(2) 氧化鋁：有鹼性氧化鋁、中性氧化鋁和酸性氧化鋁。①鹼性氧化鋁，因其中混有碳酸鈉等成分而帶有鹼性，對於分離一些鹼性成分，如生物鹼類的分離頗為理想，但是鹼性氧化鋁不宜用於醛、酮、酯、內酯等類型的化合物分離，因為有時鹼性氧化鋁可與上述成分發生次級反應，如異構化、氧化、消除反應等。②中性氧化鋁是由鹼性氧化鋁除去氧化鋁中鹼性雜質再用水沖洗至中性得到的產物。中性氧化鋁仍屬於鹼性吸附劑的范疇，不適用於酸性成分的分離。③酸性氧化鋁是氧化鋁用稀硝酸或稀鹽酸處理得到的產物，不僅中和了氧化鋁中含有的鹼性雜質，並使氧化鋁顆粒表面帶有 NO3－ 或 Cl－ 的陰離子，從而具有離子交換劑的性質，酸性氧化鋁適合於酸性成分的柱色譜。
(3) 活性炭：是使用較多的一種非極性吸附劑。一般需要先用稀鹽酸洗滌，其次用乙醇洗，再用水洗凈，於 80℃ 乾燥後即可供柱色譜用。柱色譜用的活性炭，最好選用顆粒活性炭，若為活性炭細粉，則需加入適量硅藻土作為助濾劑一並裝柱，以免流速太慢。
活性炭是非極性吸附劑，其吸附作用與硅膠和氧化鋁相反，對非極性物質具有較強的親和能力，在水溶液中吸附力最強，在有機溶劑中較弱，因此水的洗脫能力最弱而有機溶劑較強。從活性炭上洗脫被吸附物質時，溶劑的極性減小，活性炭對溶質的吸附能力也隨之減小，洗脫劑的洗脫能力增強。主要分離水溶性成分，如氨基酸、糖、苷等。
(4) 聚醯胺： 商品聚醯胺 (polyamice) 均為高分子聚合物質，不溶於水、甲醇、乙醇、乙醚、氯仿及丙酮等常用有機溶劑，對鹼較穩定，對酸尤其是無機酸穩定性較差，可溶於濃鹽酸、冰醋酸及甲酸。
聚醯胺對有機物質的吸附屬於氫鍵吸附，一般認為，通過分子中的醯胺羰基與酚類、黃酮類化合物的酚羥基，或醯胺鍵上的游離氨基與醌類、脂肪羧酸上的羰基形成氫鍵締合而產生吸附。吸附的強弱則取決與各種化合物與之形成氫鍵締合的能力。主要用於分離黃酮類、蒽醌類、酚類、有機酸類、鞣質類等成分。

⑧ 錳系吸附劑原理

離子交換的原理。根據查詢錳系吸附劑的相返拿關資料得知，錳悉巧系吸附劑原理是離子交換的原理。氧化錳吸附材料的吸附作用是基於離子交換的原理，即氧化錳吸附漏陸搭材料中的氫離子和鹵水中鋰離子進行離子交換。

⑨ 離子交換原理

離子交換的基本原理 離子交換的選擇性定義為離子交換劑對於某些離子顯示優先活性的性質。離子交換樹脂吸附各種離子的能力不一，有些離子易被交換樹脂吸附，但吸著後要把它置換下來就比較困難；而另一些離子很難被吸著，但被置換下來卻比較容易，這種性能稱為離子交換的選擇性。離子交換樹脂對水中不同離子的選擇性與樹脂的交聯度、交換基團、可交換離子的性質、水中離子的濃度和水的溫度等因素有關。離子交換作用即溶液中的可交換離子與交換基團上的可交換離子發生交換。一般來說，離子交換樹脂對價數較高的離子的選擇性較大。對於同價離子，則對離子半徑較小的離子的選擇性較大。在同族同價的金屬離子中，原子序數較大的離子其水合半徑較小，陽離子交換樹脂對其的選擇性較大。對於丙烯酸系弱酸性陽離子交換樹脂來說，它對一些離子的選擇性順序為：H+>Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+>Na十。 離子交換反應是可逆反應，但是這種可逆反應並不是在均相溶液中進行的，而是在固態的樹脂和溶液的接觸界面間發生的。這種反應的可逆性使離子交換樹脂可以反復使用。以D113型離子交換樹脂制備硫酸鈣晶須為例說明： D113丙烯酸系弱酸性陽離子交換樹脂是一種大孔型離子交換樹脂，其內部的網狀結構中有無數四通八達的孔道，孔道裡面充滿了水分子，在孔道的一定部位上分布著可提供交換離子的交換基團。當硫酸鋅溶液中的Zn2+，S042-擴散到樹脂的孔道中時，由於該樹脂對Zn2+選擇性強於對Ca2+的選擇性，，所以Zn2+就與樹脂孔道中的交換基團Ca2+發生快速的交換反應，被交換下來的Ca2+遇到擴散進入孔道的S042-發生沉澱反應，生成硫酸鈣沉澱。其過程大致為：
(1)邊界水膜內的擴散 水中的Zn2+，S042-離子向樹脂顆粒表面遷移，並擴散通過樹脂表面的邊界水膜層，到達樹脂表面； (2)交聯網孔內的擴散(或稱孔道擴散) Zn2+，S042-離子進入樹脂顆粒內部的交聯網孔，並進行擴散，到達交換點；
(3)離子交換 Zn2+與樹脂基團上的可交換的Ca2+進行交換反應；
(4)交聯網孔內的擴散 被交換下來的Ca2+在樹脂內部交聯網孔中向樹脂表面擴散；部分交換下來的Ca2+在擴散過程中遇到由外部擴散進入孔徑的S042-發生沉澱反應，生成CaS04沉澱；
(5)邊界水膜內的擴散 沒有發生沉澱反應的部分Ca2+擴散通過樹脂顆粒表面的邊界水膜層，並進入水溶液中。 此外，由於離子交換以及沉澱反應的速度很快，硫酸鈣沉澱基本在樹脂的孔道里生成，因此樹脂的孔道就限制了沉澱的生長及形貌，對其具有一定的規整作用。通過調整攪拌速度、反應溫度等外界條件，可以使樹脂顆粒及其內部孔道發生相應的變化，這樣當沉澱在樹脂孔道中生成後，就得到了不同尺寸和形貌的硫酸鈣沉澱。

⑩ 吸附原理是

固體表面有吸附水中溶解及膠體物質的能力，比表面積很大的活性炭等具有很高的吸附能力，可用作吸附劑。吸附可分為物理吸附和化學吸附。如果吸附劑與被吸附物質之間是通過分子間引力(即范德華力)而產生吸附，稱為物理吸附；如果吸附劑與被吸附物質之間產生化學作用，生成化學鍵引起吸附，稱為化學吸附。離子交換實際上也是一種吸附，將在第二節中討論。
物理吸附和化學吸附並非不相容的，而且隨著條件的變化可以相伴發生，但在一個系統中，可能某一種吸附是主要的。在污水處理中，多數情況下，往往是幾種吸附的綜合結果。一定的吸附劑所吸附物質的數量與此物質的性質及其濃度和溫度有關。表明被吸附物的量與濃度之間的關系式稱為吸附等溫式。目前常用的公式有二：弗勞德利希(Freundlich)吸附等溫式，朗格繆爾(Langrnuir)吸附等溫式。