❶ 陽離子交換能力大小順序
陽離子交換能力大小順序:Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+≈NH4+>Na+>Li+。
離子交換樹脂對水中各種離子的交換能力是不同的,即有些離子易被離子交換樹脂吸著,但吸著後要把它解吸下來就比較困難;反之,有些離子則難被離子交換樹脂吸著,但易被解吸,這種性能稱為離子交換樹脂的選擇性。這種選擇性影響到離子交換樹脂的交換和再生過程。
含義
如水中的K+會被岩土吸附,而置換岩土吸附的Na+到水中。但是當某種離子的相對濃度增大,則其交替吸附能力也隨之增大,如海水入侵陸相沉積物(淡水含水層)時,水中的Na+將置換岩土吸附的部分Ca2+,形成富含Ca2+的地下水。
以上內容參考:網路-陽離子交換作用
❷ 離子交換柱的陽,陰離子交換樹脂順序,哪個前哪個後
廣州華膜--樹脂產品的貯存:
離子交換樹脂內含一定量的水份,在運輸及貯存過程中應盡量保持這部分水份,如貯存過
程中樹脂脫了水應先用濃食鹽水(10%)浸泡,再逐漸稀釋不得直接放入水中,以免樹脂急劇
膨脹而破碎。在長期貯存中,強型樹脂應轉成鹽型,弱型樹脂可轉變成相應的氫型或游離型,
也可轉變成鹽型,然後浸泡在潔凈的水中。樹脂在貯存或運輸過程中,應保持在5-40℃的溫度
環境中避免過冷過熱,影響質量。
新樹脂的預處理:
新樹脂常含有溶劑、未參加聚合反應的物質和少量低聚合物,還可能吸著鐵、鋁、鋼等重
金屬離子。當樹脂與水、酸、鹼或其他溶液相接觸時,上述可溶性雜質就會轉入溶液中,在使
用初期污染出水水質。所以,新樹脂在投運前要進行預處理。
1、 陽樹脂預處理步驟如下:
首先使用飽和的食鹽水。取其量約等於被處理樹脂體積的兩倍,將樹脂置於10%食鹽溶液
中浸泡18-20小時,然後放出食鹽水,用清水漂洗凈,使排出水不帶黃色;其次再用
2%-4%NaOH溶液,其量與上相同,在其中浸泡2-4小時(或作小流量清洗),放出鹼液後,重洗
樹脂直至排出水接近中性為止;最後用5%HCI溶液,其量亦與上述相同,浸泡4-8小時後放出酸
液,用清水洗至中性待用。
2、 陰樹脂的預處理
其預處理方法中的第一步與陽樹脂預處理方法中的第一步相同;而後用5%HCI浸泡4-8小時,然後放出酸液,用水清洗至中性;而後用2%-4%NaOH溶液浸泡4-8小時後,放鹼液用清水漂洗至
中性待用。
❸ 下列離子在強酸性陽離子交換樹脂的交換次序
由於你提供的離子交換排代次序沒有說明在什麼樣的介質情況下,尤其是放射性的離子選擇性會在不同介質下更為敏感,所以我只能回答您常規水處理的一般應用數據,具體分析回答如下:
離子交換樹脂對水中各種離子的交換能力是不同的,即有些離子易被離子交換樹脂吸著,但吸著後要把它解吸下來就比較困難;反之,有些離子則難被離子交換樹脂吸著,但易被解吸,這種性能稱為離子交換樹脂的選擇性。這種選擇性影響到離子交換樹脂的交換和再生過程。
它有兩個規律:
(1)離子帶的電荷越多,越易被離子交換樹脂吸著,例如兩價離子比一價離子易被吸著;
(2)對於帶有相同電荷量的離子,則原子序數大的元素,形成離子的水合半徑小,較易被吸著。
對於陽離子交換樹脂來說,它對水中各種常見離子的選擇性次序為:
Fe3+ >Al3+ >Ca2+ >Mg2+ >K+ ≈NH4+ >Na+ >Li+
這個次序只適合於在含鹽量不很高的水溶液中。在濃溶液中,離子間的干擾較大,且水合半徑的大小順序和上述的次序也有些差別,其結果是使得在濃溶液中各離子間的選擇性差別較小。
離子交換樹脂的選擇性除了和被吸著離子的本質有關外,還與離子交換樹脂的結構,特別是與其活性基團有關。例如含磺酸基(-SO3-)的強酸性陽離子交換樹脂對H+的吸著能力並不很強,在選擇性次序中H+居於Na+和Li+之間,即:
Fe3+ >Al3+ >Ca2+ >Mg2+ >K+ ≈NH4+ >Na+ >H+ >Li+;
而含有羧酸基(-COO-)的弱酸性陽離子交換樹脂,對H+有特別強的吸著能力,H+的選擇性甚至比Fe3+還強,即:
H+ >Fe3+ >Al3+ >Ca2+ >Mg2+ >K+ ≈NH4+ >Na+ >Li+。
❹ 離子交換色譜法的陽離子滯留順序
先通陽離子,缺困因為陽離子交換柱吸收陽離子釋放H+,隨後在陰離子柱吸收陰離子釋答激放OH-,H+與OH-結合成水。
若先通陰離子,則生成的伏舉念OH-與陽離子生成沉澱,污染陰離子柱。
❺ 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。
❻ 離子交換層析中流出物質順序是什麼
若用離子交換層析分離物質,以蛋白質為例,離子交換層析中,基質是由帶有電荷的樹脂或纖維素組成。帶有正電荷的稱之陰離子交換樹脂;而帶有負電荷的稱之陽離子樹脂。離子交換層析同樣可以用於蛋白質的分離純化。
由於蛋白質也有等電點,當蛋白質處於不同的pH條件下,其帶電狀況也不同。陰離子交換基質結合帶有負電荷的蛋白質,所以這類蛋白質被留在柱子上,然後通過提高洗脫液中的鹽濃度等措施,將吸附在柱子上的蛋白質洗脫下來。結合較弱的蛋白質首先被洗脫下來。
反之陽離子交換基質結合帶有正電荷的蛋白質,結合的蛋白可以通過逐步增加洗脫液中的鹽濃度或是提高洗脫液的pH值洗脫下來。
(6)離子交換工作順序擴展閱讀:
對於離子交換纖維素要用流水洗去少量碎的不易沉澱的顆粒,以保證有較好的均勻度,對於已溶脹好的產品則不必經這一步驟。
溶脹的交換劑使用前要用稀酸或稀鹼處理,使之成為帶H+或OH-的交換劑型。陰離子交換劑常用「鹼-酸-鹼」處理,使最終轉為-OH-型或鹽型交換劑;對於陽離子交換劑則用「酸-鹼-酸」處理,使最終轉為-H-型交換劑。
梯度不要上升太快,要恰好使移動的區帶在快到柱末端時達到解吸狀態。目的物的過早解吸,會引起區帶擴散;而目的物的過晚解吸會使峰形過寬。
❼ 732陽離子交換樹脂吸附金屬離子的順序
離子交換樹脂對陽離子的吸附順序:Fe3+>Al3+>Pb2+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+。一般陽離子交換樹脂會轉化為鈉型樹脂再進行使用,從而消雹滾肆仿達到軟化水的目的。離拿餘子交換樹脂對陽離子的吸附順序:Fe3+>Al3+>Pb2+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+。
❽ 離子交換器的工作原理
工作原理就是離子的交換。
運行時:陽樹脂(H-R)+(M+)-->:(M-R)+(H+)
陰樹脂(OH-R)+(X-)-->:(X-R)+(OH-)
其中M+為金屬離子,X-為陰離子。
再生過程為其逆過程。
離子交換器的失效控制
離子交換除鹽水處理最簡單的流程為 陽床-陰床 組成的一級復床除鹽系統。有的一級復床除鹽系統採用單元制,即每套一級復床除鹽系統包括 陽床、(除碳器)、陰床各一台,在離子交換除鹽運行過程中,無論是陽床還是陰床先失效,都是同時再生;還有的一級復床除鹽系統採用母管制,即陽床與陽床或陰床與陰床是並聯運行的,哪一台交換器失效就再生哪一台。
1 檢測和控制原理
強酸性陽樹脂對水中各種陽離子的吸附順序為:Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+. ;由此可知,水中金屬離子Na+被吸附的能力最弱,所以當離子交換時樹脂層的各種離子吸附層逐漸下移,H+.最後被其他陽離子置換下來,當保護層穿透時,首先泄漏的是最下層的Na+;因此監督陽離子交換器失效是以漏鈉為標準的;其反應方程為(A代表金屬陽離子,R為樹脂基團):
An+ +nRH=RnA+n H+
HCO3- + H+ =H2O+CO2↑
強鹼性陰樹脂對水中各種陰離子的吸附順序為:SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。由此可知,HSiO3-的吸附能力最弱,所以當離子交換時樹脂層的各種離子吸附層逐漸下移,OH-.被其他陰離子置換下來,當保護層穿透時,首先泄漏的是最下層的HSiO3-;因此監督陰離子交換器失效是以漏硅為標準的;其反應方程為(B代表酸根陰離子,R為樹脂基團):
Bm- +mROH=RmB+mOH-
2 控制點和控制方法
由於母管制系統包含了單元制系統,而且它具有能充分使用樹脂、提高交換器的出水能力、降低酸鹼消耗等優點,我們在研究中主要討論以這種結構為基礎的離子交換除鹽水處理系統。
以成都生物製品研究所蛋白分離車間純水站為例,該系統為母管制水處理系統,系統的結構為:砂濾-活性炭過濾-粗濾-陽床- 一陰-二陰-混床-精濾-純水罐,系統產水能力為5 t/h,在系統的失效控制研究中,我們提出單元失效控制概念,也就是充分利用了母管制制水系統的優點對系統進行失效控制。
(1)RO對各有機溶質的去除率大於NF膜。(2)不同有機溶質的去除率不相同,有的甚至相差很大(例如,RO和NF膜對乙酸的吸光度去除率分別為95.34%、81.45%,而對苯胺的吸光度去除率則分別為61.50%、46.82%)。
3 出水水質
原水經一級復床除鹽後,電導率(25℃)低於10μS/cm,水中硅含量低於100μg/L。
❾ 離子交換:一般採用陽離子→陰離子→陰陽離子混合型→這個順序過濾。請問為什麼要先用陽離子樹脂再陰離子
首先是陽床出水顯強酸性,酸冊慧性條件下二氧化碳就很容易在其後面的除碳器中去除了,減小陰床的壓力。其次,如果先用陰床,那麼出水是強鹼性的,這樣水中的鈣鎂離子會生成氫氧化鎂和碳酸鈣沉澱,沉積州森答在樹脂表面,影響離子交換。第三,鹼性水會影響除硅效率。春岩
❿ 離子交換層析的具體操作
對於離子交換纖維素要用流水洗去少量碎的不易沉澱的顆粒,以保證有較好的均勻度,對於已溶脹好的產品則不必經這一步驟。溶脹的交換劑使用前要用稀酸或稀鹼處理,使之成為帶H+或OH-的交換劑型。陰離子交換劑常用「鹼-酸-鹼」處理,使最終轉為-OH-型或鹽型交換劑;對於陽離子交換劑則用「酸-鹼-酸」處理,使最終轉為-H-型交換劑。
洗滌好的纖維素使用前必須平衡至所需的pH和離子強度。已平衡的交換劑在裝柱前還要減壓除氣泡。為了避免顆粒大小不等的交換劑在自然沉降時分層,要適當加壓裝柱,同時使柱床壓緊,減少死體積,有利於解析度的提高。
柱子裝好後再用起始緩沖液淋洗,直至達到充分平衡方可使用。 加樣:
層析所用的樣品應與起始緩沖液有相同的pH和離子強度,所選定的pH值應落在交換劑與被結合物有相反電荷的范圍,同時要注意離子強度應低,可用透析、凝膠過濾或稀釋法達此目的。樣品中的不溶物應在透析後或凝膠過濾前,以離心法除去。為了達到滿意的分離效果,上樣量要適當,不要超過柱的負荷能力。柱的負荷能力可用交換容量來推算,通常上樣量為交換劑交換總量的1%-5%。 已結合樣品的離子交換前,可通過改變溶液的pH或改變離子強度的方法將結合物洗脫,也可同時改變pH與離子強度。為了使復雜的組份分離完全,往往需要逐步改變pH或離子強度,其中最簡單的方法是階段洗脫法,即分次將不同pH與離子強度的溶液加入,使不同成分逐步洗脫。由於這種洗脫pH與離子強度的變化大,使許多洗脫體積相近的成分同時洗脫,純度較差,不適宜精細的分離。最好的洗脫方法是連續梯度洗脫,洗脫裝置見圖16-6.兩個容器放於同一水平上,第一個容器盛有一定pH的緩沖液,第二個容器含有高鹽濃度或不同pH的緩沖液,兩容器連通,第一個容器與柱相連,當溶液由第一容器流入柱時,第二容器中的溶液就會自動來補充,經攪拌與第一容器的溶液相混合,這樣流入柱中的緩沖液的洗脫能力即成梯度變化。第一容器中任何時間的濃度都可用下式進行計算:
C=C2-(C2-C1)(1-V)A2/A1
式中A1、A2分別代表兩容器的截面積:C1、C2分別表示容器中溶液的濃度;V為流出體積對總體積之比。當A1=A2時為線性梯度,當A1>A2時為凹形梯度,A1>A2時為凸形梯度。
洗脫時應滿足以下要求:
①洗脫液體積應足夠大,一般要幾十倍於床體積,從而使分離的各峰不至於太擁擠。
②梯度的上限要足夠高,使緊密吸附的物質能被洗脫下來。
③梯度不要上升太快,要恰好使移動的區帶在快到柱末端時達到解吸狀態。目的物的過早解吸,會引起區帶擴散;而目的物的過晚解吸會使峰形過寬。
洗脫餾份的分析按一定體積(5-10ml/管)收集的洗脫液可逐管進行測定,得到層析圖譜。依實驗目的的不同,可採用適宜的檢測方法(生物活性測定、免疫學測定等)確定圖譜中目的物的位置,並回收目的物。
離子交換劑的再生與保存離子交換劑可在柱上再生。如離子交換纖維素可用2mol/:NaCl淋洗柱,若有強吸附物則可用0.1mol/LNaOH洗柱;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,其順序為:0.5mol/LNaOH-水-乙醇-水-20%NaOH-水。保存離子交換劑時要加防腐劑。對陰離子交換劑宜用0.002%氯已定(洗必泰),陽離子交換劑可用乙基硫柳汞(0.005%)。有些產品建議用0.02%疊氮鈉。