離子交換凈化水的原理

㈠ 為什麼蒸餾法和離子交換法能去除水中的無機雜質

天然水中含有氯化鈉、氯化鎂、硫酸鎂、氯化鈣等無機鹽雜質，蒸餾法可以將水蒸發冷卻後形成所謂的蒸餾水，水從液相轉換為氣相的過程中，無機鹽雜質被沉澱去除。離子交換法去除水中無機鹽雜質原理為：
應用離子交換樹脂進行水處理時，離子交換樹脂可以將其本身所具有的某種離子和水中同符號電荷的離子相互交換而達到凈化水的目的。
如H型陽離子交換樹脂遇到含有Ca2+、Na+的水時，發生如下反應：
2RH + Ca2+→ R2Ca + 2H+
RH + Na+ → RNa + H+
當OH型陰離子交換樹脂遇到含有Cl-、SO42-的水時，其反應為：
ROH + Cl- →RCl + OH-
2ROH + SO42- →R2SO4 +2OH-
反應的結果是水中的雜質離子（Ca2+、Na+、Cl-、SO42-等）分別被吸著在樹脂上，樹脂由H型和OH型變為Ca型、Na型和Cl型SO4型，而樹脂上的H+、OH-則進入水中，相互結合成為水，從而除去水中的雜質離子，製得純水。
H+ + OH- →H2O
離子交換樹脂的離子與水中的離子之間所以能進行交換，是在於離子交換樹脂有可交換的活動離子。而且因為離子交換樹脂是多孔的，即在樹脂顆粒中存在著許多水能滲入其內的微小網孔，這樣使樹脂和水有很大的接觸面，不僅能在樹脂顆粒的外表面進行交換，而且在與水接觸的網孔內也可以進行這一交換。
如前所述，合成的離子交換樹脂是一種帶有交聯劑的高分子化合物，有許多水能滲入的網孔，交換劑的內部是一個立體的網狀結構作為骨架，這些網組成了無數的四通八達的孔隙，孔隙裡面充滿了水。在孔隙的一定部位上有一個可以自由活動的交換離子。當離子交換樹脂和水溶液接觸時，水溶液即通過這些網狀結構的孔滲入其內，離子交換樹脂進行離解，結果是一定數量的離子（H型離子交換樹脂為氫離子，OH型離子交換樹脂為氫氧根離子）進入圍繞離子交換樹脂顆粒四周的水溶液中，形成離子霧。
離子交換樹脂與水溶液中離子的交換過程，實際上就是離子霧中的離子與水溶液中的離子的相互交換過程，其機理可以用雙電層理論進行解釋。
這種理論是將離子交換樹脂看作具有膠體型結構的物質，即在離子交換樹脂的高分子表面上有和膠體表面相似的雙電層。也就是說，在離子交換樹脂的高分子表面有兩層離子，緊挨著高分子表面的一層離子（如強酸性陽樹脂中的—SO3-），稱為內層離子，在其外面的是一層符號相反的離子層（如強酸性陽樹脂中的H+）。和內層離子符號相同的離子稱為同離子，符號相反的稱為反離子。

㈡ 離子交換樹脂凈水原理

離子交換樹脂算起來不算凈水，它們主要用於水的高級凈化，也就是去除特定離子。離子交換樹脂一般是高分子鹽類，強鹼弱酸鹽，或者強酸弱鹼鹽，比如常用去除硬度的001×7強酸性陽離子樹脂，就是末端是鈉離子，水經過時候鈉離子交換掉水裡的鈣離子，降低水的硬度。當離子飽和無法繼續降硬的時候，需要用飽和食鹽水進行樹脂再生，也就是用鈉離子換掉樹脂上的鈣離子。其他樹脂工作方法類似，當然也有一次性樹脂。

㈢ 用離子交換法使硬水軟化和凈化的基本原理是怎樣的

主要的原理是水中的金屬離子會被置換成氫離子，這樣的話它就沒有硬度了。

㈣ 為什麼蒸餾法和離子交換法能去除水中的無機雜質

蒸餾法中無機雜質留在了蒸餾器的底部,而水蒸發後被冷凝收集於另外的容器中.
離子交換法原理是：一般至少有兩個交換柱.水先通過陽離子交換柱.當水通過陽離子交換柱時,水中金屬陽離子M與交換柱上的氫離子發生交換反應,M吸附到交換樹脂上,交換樹脂上的氫離子被交換下來進入水溶液；當水通過陰離子離子交換柱時,水中陰離子L與交換柱上的氫氧根離子發生交換反應,L吸附到交換樹脂上,交換樹脂上的氫氧根離子被交換下來進入水溶液.進入溶液的氫離子和氫氧根離子結合形成水.這樣水就純化了.

㈤ 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。

㈥ 離子交換水處理工藝的處理方法是什麼

離子交換水處理工藝定義就是離子交換法(ion exchange process)，是液相中的離子和固相中離子間所進行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。

常見的兩種離子交換方法分別是硬水軟化和去離子法。硬水軟化主要是用在反滲透(RO)處理之前，先將水質硬度降低的一種前處理程序。軟化機裡面的球狀樹脂，以兩個鈉離子交換一個鈣離子或鎂離子的方式來軟化水質。

原理：離子交換法是以圓球形樹脂(離子交換樹脂)過濾原水，水中的離子會與固定在樹脂上的離子交換。常見的兩種離子交換方法分別是硬水軟化和去離子法。硬水軟化主要是用在反滲透(RO)處理之前，先將水質硬度降低的一種前處理程序。軟化機裡面的球狀樹脂，以兩個鈉離子交換一個鈣離子或鎂離子的方式來軟化水質。

離子交換樹脂利用氫離子交換陽離子，而以氫氧根離子交換陰離子；以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯製成的陽離子交換樹脂會以氫離子交換碰到的各種陽離子(例如Na+、Ca2+、Al3+)。同樣的，以包含季銨鹽的苯乙烯製成的陰離子交換樹脂會以氫氧根離子交換碰到的各種陰離子(如Cl-)。從陽離子交換樹脂釋出的氫離子與從陰離子交換樹脂釋出的氫氧根離子相結合後生成純水。

陰陽離子交換樹脂可被分別包裝在不同的離子交換床中，分成所謂的陰離子交換床和陽離子交換床。也可以將陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂混在一起，置於同一個離子交換床中。不論是那一種形式，當樹脂與水中帶電荷的雜質交換完樹脂上的氫離子及(或)氫氧根離子，就必須進行「再生」。再生的程序恰與純化的程序相反，利用氫離子及氫氧根離子進行再生，交換附著在離子交換樹脂上的雜質。

㈦ 為什麼蒸餾法和離子交換法能去除水中的無機雜質

蒸餾法的話主要是利用水蒸發的原因來提純的。由於無機鹽並不容易揮發，所以把蒸發的水蒸氣冷凝就得到純水了。
離子交換法是水中的無機鹽離子和離子交換樹脂發生離子交換，使得這些無機鹽被吸附，這樣水就得到凈化了。

㈧ 離子交換的原理

離子交換是應用離子交換劑（最常見的是離子握旅交換樹脂）分離含電解質的液體混合物的過程。離子交換過程是液固兩相間的傳質（包括外擴散和內擴散）與化學反應（離子交換反應）過程，稿帆通常離子交換反應進行得很快，過程速率主要由傳質速率決定。

水溶液中的一些陽離子進入反離子層，而原來在反離子層中的陽離子進入水溶液，這種發生在反離子層與正常濃度處水溶液之間的同性離子交換被稱為離子交換作用。離子交換主要發生在擴散層與正常水溶液之間，由於黏土顆粒表面通常帶的是負電荷，故離子交換以陽離子交換為主，故又稱為陽離子交換。離子交換嚴格服從當量定律，即進入反離子層的陽離子與被置換出反離子層的陽離子的當量相等。

㈨ 離子交換法凈化水的原理

1、比如粒子交換柱上是—OH,那你流過含H+的水,陰粒子就被—OH換了下來.水量就增加了點..其他回粒子吸收方法類似...
2、混合離子答主其實是吸收非離子雜質
3、含雜質的水導電率高,因為純水是絕緣的,含雜質越多導電性能越好...因為有可移動的離子了
4、這些反應是可逆反應

㈩ 飲水機的凈化水的原理是什麼

飲水機工作原理是什麼？
來源： 作者： 發布時間：2008-02-18

溫熱型飲水機

溫熱型飲水機使用時，按下加熱開關，電源為「保溫」指示燈提供電源，作通電指示。同時，電源分成兩路：一路構成加熱迴路，使電熱管通電加熱升溫；另一路為「加熱」指示燈提供電壓作加熱指示。當熱罐內的水被加熱到設定的溫度時，溫控器觸點斷開，切斷加熱及加熱指示迴路電源，「加熱」指示燈熄滅，電熱管停止加熱。

當水溫下降到設定溫度時，溫控器觸點接通電源迴路，電熱管重新發熱，如此周而復始地使水溫保持在85-95℃之間。

溫熱飲水機電路中為雙重保護元件，當飲水機超溫或發生短路故障時，超溫保險器自動熔或手動復位溫控器自動斷開加熱迴路電源，起到保護作用。超溫保險器是一次性熱保護元件，不可復位，等排除故障後按原型號規格更換新的超溫保險器，再用手按手動復位溫控器的復位按鈕，觸點閉合便可重新工作。

半導體直冷式冷熱飲水機

半導體直冷式冷熱飲水機在使用時，直冷式冷熱飲水機由水箱提供常溫水，進水分兩路：一路進入冷膽容器，經製冷出冷水；另一路進入熱罐，經加熱出熱水。

按下製冷開關後，交流電壓經電源變壓器降壓、整流二極體作全波整流以及電容濾波後，輸出直流電壓供半導體致冷組件製冷和風機排風，同時，製冷指示燈點亮。由於直冷式冷熱飲水機不設自動控溫，因此開機後製冷指示燈常亮。

按下加熱開關，加熱指示燈亮，電熱管發熱，熱罐內的水升溫。當水溫知到設定溫度時，溫控器觸點斷開，自動切斷加熱電源，加熱指示燈熄滅，電熱管停止加熱。當水溫下降到設定溫度時，溫控器觸點閉合，自動接通加熱電源，加熱指示燈亮，電熱管發熱。爾後重復上述過程，使水溫在85-95℃之間保持恆溫。

壓縮式製冷飲水機

當按下壓縮式製冷飲水機製冷開關，製冷綠色指示燈亮，壓縮機啟動運行，將蒸發器中已吸熱氣化的製冷劑蒸汽吸回，並隨之壓縮成高溫、高壓氣體，送至冷凝器，經冷凝器向外界空氣中散熱冷凝成高壓液體，再經毛細管節流降壓流入蒸發器內，吸收冷膽熱量而使水溫下降，然後被壓縮機吸回。如此循環，達到降溫的目的。當水溫隨時間降到設定溫度時，製冷溫控器觸點斷開，製冷綠色指示燈熄滅，壓縮機停轉，轉入保溫工況。斷電後水溫逐漸回升，當升到設定溫度時，製冷溫控器觸點動作閉合，接通電源綠色指示燈亮，壓縮機運行。如此循環，將水溫控制在4-12℃之間。

按下制熱開關，加熱電路接通，紅色加熱指示燈點亮，電熱管發熱，當水溫升到設定溫度時，自動復位溫控器動作，切斷電源，紅色加熱指示燈熄滅，轉入保溫工況。斷電後水溫逐漸下降，當降到設定溫度時，溫控器觸點動作閉合，接通電源，紅色加熱指示燈亮，電熱管再次發熱升溫。如此循環，將水溫控制在85-95℃之間。

該類飲水機中保險器溫度保險絲以及手動復位溫控器是保護裝置，當電路出現過熱、過載時自動熔斷或斷開電路，起到安全保護作用。