離子交換運動學內容

Ⅰ 鈉離子可以將土壤的鈣離子置換嗎

鈉離子可以將土壤的鈣離子置換。

鈣鎂離子是結垢性離子，在加熱的條件下就會和水中的陰離子如重碳酸根發生反應，在受熱面上就會有水垢析出。而鈉離子對應的鹽都是易溶的，即使在很高的濃度下也不會有水垢析出。鈉離子交換器的作用就是把水中的鈣鎂離子都轉變為鈉離子。

相關信息介紹：

離子交換是溶液中的離子與某種離子交換劑上的離子進行交換的作用或現象，是藉助於固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進行交換，以達到提取或去除溶液中某些離子的目的，是一種屬於傳質分離過程的單元操作。

離子交換是可逆的等當量交換反應。離子交換樹脂充夾在陰陽離子交換膜之間形成單個處理單元，並構成淡水室。離子交換速度隨樹脂交聯度的增大而降低，隨顆粒的減小而增大。離子交換是一種液固相反應過程，必然涉及物質在液相和固相中的擴散過程。

以上內容參考：網路-離子交換

Ⅱ 化學問題什麼是兩性離子交換膜主要內容

兩性離子交換膜在膜體結構中同時含有陽離子交換基團和陰離子交換基團的離子回交換膜。
這種膜對某答些離子具有高的選擇性，主要用於分離和回收溶液中的微量金屬，從非離子化物質溶液中除去濃度高的離子化雜質，如從糖液中除去氯化鈉，從中草葯溶液中除去鉛離子，還可用於離子化物質的分離，如氯化鈉與硫酸鈉的分離。

Ⅲ 機體細胞內外離子交換

Na—K泵是細胞學的內容。

Ⅳ 土壤離子交換

土壤中離子的交換作用

土壤中帶負電荷膠粒吸附的陽離子與內土壤溶液中的陽離子進行容交換，稱為陽離子交換 作用。
土壤陽離子交換的特點：
• 可逆反應並能迅速達到平衡
• 陽離子交換按當量關系進行
• 不同陽離子的代換力有大小差異（離子價數、原子序數、離子運動速度、質量作用定律）
25 陽離子交換量
每千克干土中所含全部陽離子總量，稱陽離子交換量
影響因素：
（1）膠體的種類
蒙脫石>水化雲母>高嶺土；有機膠體最高
（2）溶液的pH值
pH值增加，土壤負電荷量隨之增大，交換量增大

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《工程流體力學》考試大綱
命題范圍和要求
[第一部分 ] 緒論
1. 1. 了解流體的主要物理性質; 理解流體的粘性; 掌握容重,密度及其區別和聯系; 掌握牛頓內摩察定律.
2. 2. 理解質量力和表面力, 掌握其表示方法. 理解連續介質, 實際流體,理想流體,不可壓宿流體, 可壓宿流體. 知道流體的研究方法.
[第二部分]流體靜力學
1. 1. 理解和掌握靜壓強及其特性
2. 2. 會歐拉平衡微分方程的推導,理解歐拉平衡微分方程的物理意義.
3. 3. 掌握流體靜壓強基本方程, 掌握點壓強的計算方法, 掌握壓強的計算基準和表示方法, 掌握靜壓強分布圖, 了解壓強的量測方法.
4. 4. 掌握計算作用於平面上的液體總壓力.
5. 5. 掌握計算作用於曲面上的液體總壓力.

[第三部分] 流體運動學
1.了解描述液體運動的兩種方法, 掌握跡線,流線的概念及方程, 了解質點加速度表達式.
2掌握描述流體運動的一些基本概念.
3. 3. 掌握流體運動的連續性微分方程, 總流的連續性方程.
4. 4. 理解無旋流和有旋流.
5. 5. 掌握流函數和速度勢函數, 了解幾種簡單的平面勢流, 知道勢流疊加法解平面勢流,的原理.

[第四部分] 理想流體動力學
1. 1. 掌握理想流體元流的伯努利方程的推導,
2. 2. 掌握理想流體元流的伯努利方程的物理意義和幾何意義以及應用.

[第五部分] 實際流體動力學基礎
1. 1. 了解流體質點的應力狀態
2. 2. 掌握實際流體元流伯努利方程的推導, 掌握實際流體元流伯努利方程的物理意義和幾何意義.
3. 3. 掌握實際流體總流伯努利方程的推導以及應用.
4. 4. 掌握實際流體的動量方程的推導以及應用.

[ 第六部分] 量綱分析和相似原理
1. 1. 理解量綱和單位的概念, 掌握瑞利法和π定理.
2. 2. 了解流動相似的概念.

[ 第七部分] 流動阻力和能量損失
1. 1. 了解雷諾實驗過程, 了解層流與紊流流態的特點, 掌握流態判別標准.
2. 2. 理解流動阻力的兩種形式, 掌握沿程損失和局部損失的計算方法.
3. 3. 了解圓管中層流運動的流速分布, 掌握層流沿程損失的計算公式。
4. 4. 理解尼古拉茲實驗。

[ 第八部分] 有壓管流
1． 1． 掌握簡單短管中的恆定有壓流計算
2． 2． 掌握簡單長管中的恆定有壓流計算
3． 3． 掌握復雜長管中的恆定有壓流計算
4.了解沿程均勻泄流管道中的恆定有壓流
[第九部分] 明渠流
1． 1． 了解明渠的分類，理解稜柱型渠道與非稜柱型渠道，順坡、平坡、和逆坡渠道的概念。
2． 2． 掌握恆定明渠均勻流的特徵和產生條件。
3．掌握謝才公式，曼寧公式
4．掌握水力最優斷面和允許流速。
5.掌握渠道輸水能力水力計算， 掌握確定渠道底坡和渠道斷面尺寸的方法。
6.了解無壓圓管均勻流的水力計算方法。
7.了解恆定明渠非均勻流特徵及產生條件。
8.理解斷面單位能量、臨界水深， 掌握急流、緩流、臨界流的判別標准。了解水躍的基本方程。
9.了解明渠恆定非均勻漸變流的基本微分方程以及水面曲線定性分析。

[第十部分] 孔口、管嘴、閘孔出流及堰流
1． 1． 掌握恆定薄壁孔口出流流量的計算方法。
2． 2． 了解圓柱形外管嘴出流流量的計算方法。
3． 3． 了解堰流的定義及其分類
4． 4． 了解矩形薄壁堰、三角形薄壁堰的流量公式。
5． 5． 了解實用堰、寬頂堰的水流特徵。

[ 第十一部分]滲流
1． 1． 掌握滲流模型的實質， 掌握達西定律.
2． 2． 了解均勻滲流特性, 掌握非均勻漸變滲流斷面流速分布,
3． 3． 了解漸變滲流基本微分方程和浸潤曲線的概念.
4． 4． 掌握井的滲流計算.

二．參考書
工程流體力學(水力學), (上,下冊). 聞德蓀主編. 高等教育出版社.

三．考試形式： 閉卷
試卷構成：(1)基本概念部分： 約30分.
(2)計算題部分： 約120分.

《流體力學》考試大綱
一、考試的總體要求
考查學生對流體力學的基本概念、基本原理、基本方法，以及對流體運動的一般規律、分析方法的掌握程度，考查學生的分析問題和解決問題的能力。

二、考試的內容
1、流體力學基本概念：密度，黏度，流速，壓強，表面張力，定常流，非定常流，可壓縮流體，不可壓縮流體，理想流體、牛頓流體，非牛頓流體。連續介質，質點加速度，質點的隨體導數，流體微團運動分析。
2、基本方程：連續性方程，運動方程，能量方程，歐拉方程，伯努利方程。
3、勢流運動：勢流運動控制方程及求解方法。無粘性不可壓縮流體無旋運動的速度勢函數及其應用，平面定常無旋運動的復勢及其應用。
4、流函數求解不可壓縮流體的二維定常無旋流動問題。軸對稱流動問題，復變函數法，保角映象法。
5、粘性流體運動：基本方程；求解途徑；簡單流動的解析解。
6、湍流運動：湍流特徵；分類；發生過程；湍流結構；湍流方程及求解。

三、考試重點
1、質點加速度公式和質點導數，柯西－亥姆霍茲（Cauchy-Helmholtz）流體微團速度分解定理。
2、用勢流疊加原理解偶極流問題。
3、用勢流疊加原理解圓柱體繞流問題。
4、兩平行平板間的粘性流動
5、無限長直圓管中的粘性流動
6、兩同心旋轉圓柱間的定常流動

四、參考書
《流體力學》，張兆順和崔桂香編著，清華大學出版社，1999年。
《工程流體力學》，歸柯庭，汪軍，王秋穎編，科學出版社，2003年。

《水質工程學》考試大綱

一、 命題范圍與基本要求
（1）水質與水處理概論：了解天然水體中的雜質和水質特點，熟悉水中常見的污染物及其來源，了解水體富營養化的形成原因及其危害，理解水體的自凈和氧垂曲線；了解水體的生物化學物質對人體健康的影響；掌握用水水質標准和污水的排放標准。
（2）水的處理方法概論：熟悉水的物化、生化處理方法；了解反應器類型及其物料在反應器內的流動模型，了解物料在反應器內的停留時間及其分布，理解反應器的概念在水處理中的應用，了解水處理工藝流程的概念及其幾種典型的給水、污水處理的工藝流程。
（3）凝聚和絮凝：掌握混凝基本的概念和混凝機理，掌握影響混凝效果的主要因素，熟悉混凝劑的種類和選用原則，理解混凝的動力學模型和混凝劑的混合過程，熟悉混凝的設備和混凝實驗。
（4）沉澱：掌握雜質顆粒在水中兩種沉降的基本原理；理解理想沉澱池與淺池理論的概念；掌握非凝聚性顆粒與凝聚性顆粒的沉澱過程與沉澱效率的計算；掌握平流沉澱池、斜管（斜板）沉澱池的結構與設計；了解澄清池的工作原理和兩種主要形式；了解氣浮作為一種特殊的沉澱方式與沉澱的區別和聯系。
（5）過濾：了解慢濾池和快濾池的不同之處，掌握濾料的選擇和級配；理解快濾池的運行特點和濾層的優化，理解過濾的機理和過濾理論；了解濾池的反沖洗和反沖洗最優化理論；掌握濾池的配水系統及與之相關的承托層；熟悉幾種常見的濾池類型及特點。
（6）吸附：了解吸附的機理和等溫吸附模型，掌握活性炭的制備和活性炭吸附性能的影響因素；熟悉活性炭功能及其吸附動力學過程，了解幾種活性炭的應用及其在應用過程中需要考慮的因素；掌握活性炭的再生方法；了解除活性炭外的其他幾種常用吸附劑。
（7）氧化還原和消毒：了解氧化劑化學及其消毒作用及滅活模型，掌握氯消毒過程和消毒副產物的控制，理解臭氧消毒的作用機理和臭氧處理工藝；熟悉除氯外的其他氧化和消毒方法，了解高級氧化工藝。
（8）離子交換：了解離子交換的概念，熟悉幾種離子交換劑，掌握離子交換樹脂的性質；
掌握離子交換反應及固定床離子交換原理，理解離子交換速度及其影響因素；掌握兩種離子交換器；掌握離子交換在水的軟化和除鹽方面的應用。
（9）膜濾技術：了解膜濾的概念和膜濾技術的分類和膜濾過程的性能參數，了解膜污染及其預防方法；掌握微濾和超濾概念、原理和超濾的濃差極化；理解反滲透及其分離機理，熟悉反滲透的裝置；掌握電滲析概念、基本原理和電滲析的基本過程，了解離子交換膜的作用機理，掌握極化現象和電滲析器工藝設計計算。
（10）水的冷卻：了解水的兩種冷卻系統和冷卻構築物，掌握水的冷卻原理，理解冷卻熱力學計算，了解冷卻水水質和循環冷卻水處理。
（11）腐蝕與結垢：了解腐蝕的幾種基本類型，了解腐蝕過程和腐蝕的控制方法；掌握影響腐蝕的因素和兩種重要的腐蝕形式；掌握LSI飽和指數，RSI穩定指數，了解其他的幾種穩定指數，了解水質的幾種穩定處理。
（12）水的其他處理方法：掌握中和的基本原理和三種中和的方法、掌握化學沉澱基本原理和三種化學沉澱方法；了解電解的基本原理和幾種電解的處理工藝；了解吹脫、汽提基本原理和影響吹脫的主要影響因素；了解萃取的基本原理和萃取的工藝過程。
（13）活性污泥法：熟悉活性污泥法基本概念和基本流程，了解活性污泥的組成和形態，掌握活性污泥的增殖規律；熟悉活性污泥幾個性能指標，掌握活性污泥法的設計和運行參數；理解活性污泥反應的動力學和莫諾公式的推廣應用。能夠熟練掌握活性污泥九種模式及其特點；掌握活性污泥法的曝氣氧轉移規律和曝氣系統及其裝置；掌握活性污泥法的脫氮除磷工藝，理解活性污泥法污泥法處理系統的過程式控制制與運行管理和活性污泥法的幾種新工藝。
（14）生物膜法：熟悉生物膜法的基本概念和特徵。理解生物膜法的凈化機理，掌握生物膜的增長過程，掌握生物膜理論的重要參數；掌握生物膜反應器的重要形式：生物濾池、生物轉盤、生物流化床處理工藝的特點，掌握生物膜法運行管理的注意事項。
（15）厭氧生物處理：了解厭氧生物處理發展的過程和趨勢；掌握厭氧生物處理的三個階段的基本原理；了解厭氧微生物的生態學，了解影響兩種細菌的主要生態因子；掌握UASB工藝的工作原理和反應器的結構設計原理；了解兩相厭氧生物處理原理技術。
（16）自然生物處理系統：掌握穩定塘凈化機理和凈化過程中的影響因素；熟悉穩定塘處理的技術特點；掌握好氧塘、兼性塘、厭氧塘、曝氣塘的特點和應用；掌握污水的土地處理系統工藝和凈化作用機理，掌握人工濕地幾種類型及其特點。
（17）污泥處理、處置與利用：了解污泥處理的一般原則、污泥處理處置的基本方法和基本流程，掌握污泥的成分和性質，污泥的濃縮、脫水、干化，污泥的綜合利用與最終處置。重點污泥厭氧消化的機理、主要工藝以及工藝設計方法。
（18）水處理工藝系統：了解給水處理工藝系統的選擇原則和地面水的常規處理工藝系統，了解水的除藻、除臭和除味，了解給水廠廢水的回用和給水廠污泥的最終處理處置。
（19）特種水源水處理工藝系統：掌握高濁度水處理工藝系統，掌握地下水除鐵除錳的原理，了解水的除氟和除砷技術，了解軟化、除鹽及鍋爐水處理工藝系統。
（20）城市污水處理系統：了解城市污水處理工藝系統選擇的基本思想與知道原則，掌握污水處理的工藝系統，把握污水深度處理工藝和再生水的利用。
（21）工業廢水處理的工藝系統：了解工業廢水的分類和幾種廢水的常用處理系統。
二、 主要參考教材
考試主要參考書目：
《水質工程學》，李圭白，張傑主編，中國建築工業出版社，2005；
《給水工程》（水處理部分），嚴煦世、范謹初主編，中國建築工業出版社；
《排水工程》（下冊），張自傑主編，中國建築工業出版社，2000；
《水污染控制工程》，高建耀，顧國維主編，高等教育出版社，2000。
三、考試形式及試卷構成
1、考試形式：閉卷
2、試卷構成
卷面總分150分，其中：
a.基本概念部分：約60分；
b.分析計算部分：約90分；

Ⅵ 離交柱的工作原理

離子交換柱的原理：採用離子交換方法，可以把水中呈離子態的陽、陰離子去除，以氯化鈉（NaCl）代表水中無機鹽類。

水質除鹽的基本反應可以用下列方程式表達：

1、陽離子交換樹脂：R—H+Na+→R-Na+H+

2、陰離子交換樹脂：R—OH+CL-→R-CL+OH+

陽、陰離子交換樹脂總的反應式即可寫成：RH+ROH+NaCL—RNa+RCL+H2O，由此可看出，水中的Nacl已分別被樹脂上的H+和OH-所取代，而反應生成物只有H2O，故達到了去除水中鹽的作用。

概念

離子交換柱是指用來進行離子交換反應的柱狀壓力容器，是管柱法離子交換的交換設備。採用圓筒形交換柱，溶液從柱的一端通入，與柱內呈密實狀態的固定離子交換樹脂層或流動狀態離子交換樹脂床充分接觸，進行離子交換。

若交換後的溶液已達到預定要求，或離子交換樹脂已呈「飽和狀態」，就從生產線上切斷柱交換，在同一柱中或其他柱內用解吸液解吸，離子交換樹脂再生後用於下次交換。

以上內容參考：網路-離子交換柱

Ⅶ 什麼是離子交換過程，影響離子交換過程的因素有哪些

離子交換過程歸納為如下幾個過程
1. 水中離子在水溶液中向樹脂表面擴散
2. 水中離子進入樹脂顆粒的交聯網孔，並進行擴散
3. 水中離子與樹脂交換基團接觸，發生復分解反應，進行離子交換
4. 被交換下來的離子，在樹脂的交聯網孔內向樹脂表面擴散
5. 被交換下來的離子，向水溶液中擴散

影響交換的主要因素有流速、原料液濃度、溫度等。
流速
原料液的流速實際上反映了達到反應平衡的時間，在交換過程中，離子進行擴散—交換—擴散一系列步驟，有效地控制流速很重要。一般，交換液流速大，離子的透析量就高，未來及交換而通過樹脂層流失的量增多。因此，應根據交換容量等選擇適宜的流速。

原料液濃度
樹脂中可交換的離子與溶液中同性離子既有可能進行交換，也有可能相斥，液相離子濃度高，樹脂接觸機會多，較易進入樹脂網孔內，液相濃度低，樹脂交換容量大時，則相反。但液相離子濃度過高，將引起樹脂表面及內部交聯網孔收縮，也會影響離子進入網孔。實驗證明，在流速一定時，溶液濃度越高，溶質的流失量液越大。

溫度
溫度越提高，離子的熱運動越劇烈。單位時間碰撞次數增加，可加快反應速率。但溫度太高，離子的吸附強度會降低，甚至還會影響樹脂的熱穩定性，經濟上不利，實際生產中採用室溫操作較宜。

Ⅷ 離子交換怎麼試驗

離子交換法是一種藉助於離子交換劑上的離子和廢水中的離子進行交換反應而除去廢水中有害離子的方法。離子交換是一種特殊吸附過程，通常是可逆性化學吸附；其特點是吸附水中離子化物質，並進行等電荷的離子交換。
離子交換劑分無機的離子交換劑如天然沸石，人工合成沸石，及有機的離子交換劑如磺化煤和各種離子交換樹脂。
在應用離子交換法進行水處理時，需要根據離子交換樹脂的性能設計離子交換設備，決定交換設備的運行周期和再生處理。通過本實驗希望達到下述目的：
1) 加深對離子交換基本理論的理解；學會離子交換樹脂的鑒別；
2) 學會離子交換設備操作方法；
3) 學會使用手持式鹽度計，掌握pH計、電導率儀的校正及測量方法。
二、實驗內容和原理
由於離子交換樹脂具有交換基因，其中的可游離交換離子能與水中的同性離子進行等當量交換。 用酸性陽離子交換樹脂除去水中陽離子，反應式如下：
nRH + M+n → RnM + nH+
M——陽離子 n——離子價數
R——交換樹脂
用鹼性陰離子交換樹脂除去水中的陰離子，反應式如下：
nROH + Y−n → RnY + nOH-
Y——陰離子
離子交換法是固體吸附的一種特殊形式，因此也可以用解吸法來解吸，進行樹脂再生。
本實驗採用自來水為進水，進行離子交換處理。因為自來水中含有較多量的陰、陽離
子，如Cl¯， NH4+，Ca，Mg，Fe，Al，K，Na等。在某些工農業生產、科研、醫療衛生等工作中所用的水，以及某些廢水深度處理過程中，都需要除去水中的這些離子。而採用離子交換樹脂來達到目的是可行的方法。

Ⅸ 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

Ⅹ 離子交換樹脂的工作原理

離子交換樹脂原理即是離子交換樹把溶液中的鹽分脫離出來的過程：

離子交換樹脂作用環境中的水溶液中，含有的金屬陽離子（Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂(含有的磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基團，在水中易生成H+離子)上的H+進行離子交換，使得溶液中的陽離子被轉移到樹脂上，而樹脂上的H+交換到水中，（即為陽離子交換樹脂原理）。

水溶液中的陰離子(Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂（含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亞胺基（—NH2）等鹼性基團，在水中易生成OH-離子）上的OH-進行交換，水中陰離子被轉移到樹脂上，而樹脂上的OH-交換到水中，（即為陰離子交換樹脂原理）。而H+與OH-相結合生成水，從而達到脫鹽的目的。

(10)離子交換運動學內容擴展閱讀：

離子交換樹脂使用方法：

1、預選。離子交換樹脂的粒度一般控制在20-35目，有些可達到50目，因此在使用前要先乾燥，粉碎，過篩，通常乾燥時在烘箱中進行，亦可在裝有五氧化二磷、氧化鈣或者濃硫酸的乾燥器中進行，粉碎時不要分得過細，否則影響實驗收率。

2、預處理。強鹼性離子交換樹脂應先用20倍樹脂體積的4%氫氧化鈉水溶液處理，然後用10倍體積的水洗，再用10倍量4%鹽酸處理，最後用蒸餾水洗至中性，然後將氯型轉化成OH型，再轉化成氯型，最後用10倍4%氫氧化鈉水溶液處理。弱鹼性離子交換樹脂處理時只需用10倍量蒸餾水洗即可，不必洗至中性。

3、裝柱。將處理好的樹脂至於燒杯中，加水充分攪拌除掉氣泡，靜置幾分鍾待樹脂大部分沉降後，傾去上層泥狀顆粒；反復操作直至上層液澄清後，即可裝柱。注意要在柱子底部放1cm後的玻璃絲，用玻璃棒將其壓平，將樹脂倒入柱子中，還要注意防止氣泡產生。

4、樹脂交換。將樣品配製成一定濃度的水溶液，以適當流速通過柱子，亦可將樣品溶液反復通過柱子，直到成分交換完全。用顯色法檢驗成分是否交換徹底。

5、樹脂洗脫。注意親和力弱的成分先被洗下來，常用的離子交換樹脂洗脫劑有強酸、強鹼、鹽類、不同pH緩沖溶液、有機溶液等，可選擇梯度洗脫或者單一濃度洗脫。

6、樹脂再生。