鈉離子交換量定義

⑴ 陽離子交換樹脂的離子交換量是什麼意思

離子交換樹脂的交換容量：

交換容量指的是離子交換樹脂能夠交換的離子的數專量，交換容量一般和屬離子交換樹脂內的活性基團數成正比，離子交換樹脂的交換容量分為三種，分別是「總交換容量」、「工作交換容量」和「再生交換容量」

1.總交換容量：表示每meq/g(干樹脂)或 meq/mL(濕樹脂)能夠進行交換的化學基團的總量，打個比方，比如總共有25毫升樹脂，交換容量為 1 meq/mL的樹脂，總交換容量就是25meq/mL。

2.工作交換容量：表示樹脂在一定的條件下，能夠進行交換的能力，主要與樹脂的種類、溫度、進水的流速、總交換容量等因素有關，根據樹脂的使用環境、條件的不同，樹脂的交換容量也會不同。

3.再生交換容量：再生交換容量指的是，樹脂在吸附飽和，進行再生之後，樹脂還能夠有多少交換容量，再生交換容量除了和樹脂本身的性能有關以外，主要就是和樹脂再生時使用的再生劑有關，再生交換容量一般是總交換容量的70-80%。

⑵ 軟化水設備的基本原理

軟化水設備的工作原理：

全自動鈉離子交換器採用去離子交換原理，去除水中的鈣、鎂等結垢離子。當含有硬度離子的原水通過交換器內樹脂層時，水中的鈣、鎂離子便與樹脂吸附的鈉離子發生置換，樹脂吸附了鈣、鎂離子而鈉離子進入水中，這樣從交換器內流出的水就是去掉了硬度的軟化水。

由於水的硬度主要由鈣、鎂形成及表示，故一般採用陽離子交換樹脂(軟水器)，將水中的Ca2+、Mg2+(形成水垢的主要成份)置換出來，隨著樹脂內Ca2+、Mg2+的增加，樹脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐漸降低。

當軟化水設備樹脂吸收一定量的鈣鎂離子之後，就必須進行再生，再生過程就是用鹽箱中的食鹽水沖洗樹脂層，把樹脂上的硬度離子在置換出來，隨再生廢液排出罐外，樹脂就又恢復了軟化交換功能。

由於水的硬度主要由鈣、鎂形成及表示由於水的硬度主要由鈣、鎂形成及表示鈉離子交換軟化水處理的原理是將原水通過鈉型陽離子交換樹脂，使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+與樹脂中的Na+相交換，從而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到軟化。如以RNa代表鈉型樹脂，其交換過程如下：

2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+ 2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+

即水通過鈉離子交換器後，水中的Ca+、Mg+被置換成Na+。

一般軟化水設備控制閥的運行流程為：運行、反洗、吸鹽、慢洗、鹽箱補水、正洗。

⑶ 鈉離子交換設備與水中鈉的含量

陰離子交換器在專業領域又被叫做鈉離子交換器，離子交換器有很多種，其中包括鈉離子交換器、陰陽床離子交換器、混合床離子交換器等幾大類。工業用大型鈉離子交換器的外殼材質大體上會採用硬體材質聚氯乙烯PVC、硬聚氯乙烯復合型玻璃鋼PVC-FRP、有機玻璃PMMA、碳鋼襯膠JR、不銹鋼襯膠等材質製作而成。

⑷ 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

⑸ 環保專業一講義：離子交換

大綱要求：熟悉離子交換的技術和方法，了解主要離子交換劑的性能

離子交換法在水的軟化和除鹽中早已獲得廣泛的應用，目前已應用在回收和處理工業廢水中的有毒物質方面。

1.8.1離子交換的基本原理

水處理中主要採用離子交換樹脂和磺化煤用於離子交換。其中離子交換樹脂應用廣泛，種類多，而磺化煤為兼有強酸型和弱酸型交換基團的陽離子交換劑。

離子交換樹脂按結構特徵，分為：凝膠型、大孔型和等孔型；

按樹脂母體種類，分為：苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等；

按其交換基團性質，分為：強酸型、弱酸型、強鹼型和弱鹼型。

⑴離子交換樹脂的構造

是由空間網狀結構骨架（即母體）與附屬在骨架上的許多活性基團所構成的不溶性高分子化合物。活性基團遇水電離，分成兩部分：固定部分，仍與骨架牢固結合，不能自由移動，構成所謂固定離子，活動部分，能在一定范圍內自由移動，並與其周圍溶液中的其他同性離子進行交換反應，稱為可交換離子。

⑵基本性能

①外觀

呈透明或半透明球形，顏色有乳白色、淡黃色、黃色、褐色、棕褐色等，

②交聯度

指交聯劑占樹脂原料總重量的百分數。對樹脂的許多性能例如交換容量、含水率、溶脹性、機械強度等有決定性影響，一般水處理中樹脂的交聯度為7%～10%。

③含水率

指每克濕樹脂所含水分的百分率，州磨雀一般為50%，交聯度越大，孔隙越小，含水率越少。

④溶脹性

指干樹脂用水浸泡而體積變大的現象。一般來說，交聯度越小，活性基團越容易電離，可交換離子的水合離子半徑越大，則溶脹度越大；樹脂周圍溶液電解質濃度越高，樹脂溶脹率就越小。

在生產中應盡量保證離子交換器有長的工作周期，減少再生次數，以延長樹脂的使用壽命。

⑤密度

分為干真密度、濕真密度和濕視密度

⑥交換容量

是樹脂最重要的性能，是設計離子交換過程裝置時所必須的數據，定量地表示樹脂交換能力的大小。分為全交換容量和工作交換容量。

⑦有效PH范圍

由於樹脂的交換基團分為強酸強鹼和弱酸弱鹼，所以水的PH值對其電離會冊早產生影響，影響其工作交換容量。弱鹼只能在酸性溶液中以及弱酸在鹼性溶液中有較高的交換能力。

⑧選擇性

即離子交換樹脂對水中某種離子能優先交換的性能。除與樹脂類型有關外，還與水中濕度和離子濃度有關。

⑨離子交換平衡

離子交換反應是可逆反應，服從質量作用定律和當量定律。經過一定時間，離子交換體系中固態的樹脂相和溶液相之間的離子交換反應達到平衡，其平衡常數也稱為離子交換選擇系數。降低反應生成物的濃度有利於交換反應的進行。

⑩離子交換速率

主要受離子交換過程中離子擴散過程的影響。

其他性能：如溶解性、機械強度和耐冷熱性等。離子交換樹脂理論上不溶於水，機械強度用年損耗百分數表示，一般要求小於3%～7%/年。另外，溫度對樹脂機械強度和交換能力有影響。溫度低則樹脂的機械強度下降，陽離子比陰離子耐熱性能好，鹽型游首比酸鹼型耐熱好。

⑶樹脂層離子交換過程

以離子交換柱中裝填鈉型樹脂，從上而下通以含有一定濃度鈣離子的硬水為例，以交換柱的深度為橫坐標，以樹脂的飽和度為縱坐標，可繪得某一時刻的飽和度曲線。就整個交換過程而言，樹脂層的變化可分為三個階段。

1.8.2離子交換裝置運行方式

離子交換裝置按運行方式不同，分為固定床和連續床

⑴固定床的構造與壓力濾罐相似，是離子交換裝置中最基本的也是最常用的一種型式，其特點是交換與再生兩個過程均在交換器中進行，根據交換器內裝填樹脂種類及交換時樹脂在交換器中的位置的不同，可分為單層床、雙層床和混合床。

單層床是在離子交換器中只裝填一種樹脂，如果裝填的是陽樹脂，稱為陽床；如果裝填的是陰樹脂，稱為陰床。

雙層床是離子交換器內按比例裝填強、弱兩種同性樹脂，由於強、弱兩種樹脂密度的不同，密度小的弱型樹脂在上，密度大的強型樹脂在下，在交換器內形成上下兩層。

混合床則是在交換器內均勻混雜的裝填陰、陽兩種樹脂，由於陰、陽樹脂混雜，因此原水流經樹脂層時，陰、陽兩種離子同時被樹脂所吸附，其產物氫離子和氫氧根離子又因反應生成水而得以降低，有利於交換反應進行的徹底，使得出水水質大大提高。但其缺點是再生的陰、陽樹脂很難徹底分層。於是又發明了三層混床新技術，保證在反洗時將陰、陽樹脂分隔開來。

根據固定床原水與再生液的流動方向，又分為兩種形式，原水與再生液分別從上而下以同一方向流經離子交換器的，稱為順流再生固定床，原水與再生液流向相反的，稱為逆流再生固定床。

順流再生固定床的構造簡單，運行方便，但存在幾個缺點：在通常生產條件下，即使再生劑單位耗量二至三倍於理論值，再生效果也不太理想；樹脂層上部再生程度高，而下部再生程度差；工作期間，原水中被去除的離子首先被上層樹脂所吸附，置換出來的反離子隨水流流經底層時，與未再生好的樹脂起逆交換反應，上一周期再生時未被洗脫出來的被去除的離子，作為泄漏離子出現在本周期的出水中，所以出水剩餘被去除的離子較大；而到了了工作後期，由於樹脂層下半部原先再生不好，交換能力低，難以吸附原水中所有被去除的離子，出水提前超出規定，導致交換器過早地失效，降低了工作效率。因此，順流再生固定床只選用於設備出水較小，原水被去除的離子和含鹽量較低的場合。

逆流再固定床的再生有兩種操作方式：一是水流向下流的方式，一是水流向上流的方式，逆流再生可以彌補順流再生的缺點，而且出水質量顯著提高，原水水質適用范圍擴大，對於硬度較高的水，仍能保證出水水質，所以目前採用該法較多。

總起來說，固定床有出水水質好等優點，但固定床離子交換器存在三個缺點：一是樹脂交換容量利用率低，二是在同設備中進行產水和再生工序，生產不連續，三是樹脂中的樹脂交換能力使用不均勻，上層的飽和程度高，下層的低。

為克服固定床的缺點，開發出了連續式離子交換設備，即連續床。

⑵連續床又分為移動床和流動床

移動床的特點是樹脂顆粒不是固定在交換器內，而是處於一種連續的循環運動過程中，樹脂用量可減少三分之一至二分之一，設備單位容積的處理水量還可得到提高，如雙塔移動床系統和三塔移動床系統。

流動床是運行完全連續的離子交換系統，但其操作管理復雜，廢水處理中較少應用。

1.8.3離子交換工藝的設計

⑴進水預處理

廢水成分復雜，應進行預處理，目的是保障反應器中離子交換樹脂交換容量充分得以發揮，並有效延長使用壽命。預處理的對象包括進水的水溫、PH值、懸浮物、油類、有機物、引起樹脂中毒的高價離子和氧化劑等。

⑵樹脂的選用

選擇樹脂時應考慮交換容量、進水水質和離子交換器的運行方式等，選擇合適的樹脂。

例如考慮進水水質時，對於只需去除進水中吸附交換能力較強的陽離子，可選用弱酸型樹脂，若需去除的陽離子的吸附交換能力較弱，只能選用強酸型陽離子樹脂。考慮離子交換器的運行方式時，移動床和流動床要選用耐磨、高機械強度的樹脂。對於混床，要選用濕真密度相差較大的陰、陽樹脂。另外，不同樹脂的交換容量有差異，而同一種樹脂的交換容量還受所處理廢水的懸浮物、油類、高價金屬離子等影響。

⑶掌握工藝設計參數

1.8.4離子交換法在水處理中的應用

離子交換法目前廢水處理中得到了廣泛應用，例如

⑴用於含鉻廢水的處理

對於廢水，經預處理後，可用陽樹脂去除三價鉻和其他陽離子，用陽樹脂去除六價鉻，並可回收鉻酸，實現廢水在生產中的循環使用。

⑵含鋅廢水的處理

化纖廠紡絲車間的酸性廢水主要含有硫酸鋅、硫酸和硫酸鈉等，用鈉離子型陽樹脂交換其中的鋅離子，用芒硝再生失效的樹脂，即可得到硫酸鋅的濃縮液。

⑶電鍍含氰廢水的處理

陰樹脂對絡合氰（即氰與金屬離子的絡合物）的結合力大，所以利用陰離子交換樹脂能消除氰化物以及重金屬離子的污染，並將其回收利用。

⑷有機廢水的處理

如洗滌煙草的過程中產生的含有煙鹼的廢水，可以用陽樹脂回收後作為殺蟲劑。

⑸用於水的軟化處理

例如利用鈉離子交換軟化法可以去除水中的硬度。

⑹水的除鹽

分復床除鹽和混合床除鹽等系統。

復床是指陽、離子交換器串聯使用，常用的系統有強酸-脫氣-強鹼系統，強酸-弱鹼-脫氣系統以及強酸-脫氣-弱鹼-強鹼系統等。

混合床除鹽具有水質穩定、間斷運行影響小、失效終點分明等特點。

關於離子交換今年考的題目是關於離子交換樹脂的選擇，題目內容是：在強酸陽離子樹脂交換次序中哪一項是正確的，這樣的題從76頁各種樹脂對離子的選擇性順序中可以選出正確答案。

另外，某一道目內容是：按「⑴交換、⑵反洗、⑶清洗、⑷再生」進行編號，離子交換工藝過程的順序是：A ⑴→⑵→⑶→⑷，B⑴→⑵→⑷→⑶，C⑴→⑶→⑵→⑷，D⑴→⑷→⑶→⑵，從教材內容可知順序是交換、反洗、再生、清洗，答案應選B。

⑹ 關於人體生物電特性

一、認識人體生物電

「電」對大家來說是最熟悉的，現代生活誰都離不開它，它每天都給我們帶來無盡的方更和歡樂，「人體生物電」對一些人可能有點陌生，其實是我們不太注意它的存在，不了解它的特性，尤其不了解它對我們的生命和健康的重要性。

大家知道；植物有植物電、動物有動物電、人體有生物電，一切事物的變化都有電產生，宇宙間除了星球還有宇宙線、宇宙場、宇宙光、微波、電磁波、靈波（生物波）。正如馬克思所說「世界上幾乎沒有一件事物的發生、變化不伴隨著電現象的產生」。仿生學研究發現，最小的細菌消耗葡萄糖而產生電，這就是所謂「生物電」原理，人體生命過程中的新陳代謝及一切活動都產生電，「心電圖」是心臟跳動產生的電波、「腦電圖」是大腦活動是產生的腦電波。電生理學發現「人體橫膈肌及其動作神經能產生較大的肌電，這就是人體內的發電機。

加拿大多倫多大學的馬科伯克博士的實驗證明：哺乳類動物的腦內，有神經細胞傳遞電信號的結構，並且不是單傳而是互傳。當腦部生長腫瘤時，腦電波就受到不同程度的破壞、這說明腫瘤細胞沒有發電能力，那麼，正常體細胞是怎樣產生電的？細胞浸浴在細胞液中，細胞膜的內外存在許多帶電離子（鉀離子、鈉離子、氯離子等），鉀離子主要在細胞內，鈉離子主要在細胞外，在安靜狀態時，這些離子相對穩定，當受到刺激時，細胞膜的通透力發生變化，各種離子便活躍起來，在細胞膜內外川流不息，出現鉀鈉離子交換，便產生了生物電。

現代生理學研究發現，人體所有器官都會產生生物電現象，並且以電的形式——動作電位，通過相應的神經纖維把興奮傳導到大腦中樞，大腦中樞以動作電位的方式，把神經沖動信號通過相應的神經纖維傳到效應器，從而產生器官或組織的功能活動。

人體各部的電位不同，表現為電壓梯度，這些不同的電位形成了人體電場。這個包括了各器官電場的人體電場，不僅與人的心理因素有關（情緒激動時強、低落時弱）。而且與生理現象有關。

人體生物電在現代醫學上早已廣泛應用，如大家所熟悉的心電圖、腦電圖、肌電圖、胃電圖、……等這些「生命的足跡」就是醫生診斷疾病的科學依據。但這僅僅是用於檢查診斷的手段，如何將人體生物電應用於臨床治療，很少有人問津，至於它對許多疑難病的特殊效果更是鮮為人知。

二、人體生物電與疾病

1、電—磁轉換與生理變化

電動生磁，磁動生電，這是電動機和發電機的原理，近代磁療的興起，也是應用這一原理，磁和電的關系是表裡關系，磁體是外加磁源，穴位是生物電流的觸點，經絡是傳輸電流的通道（生物電波）。當磁場作用於穴位，電壓、電位就發生變化，激發生物電流產生電磁波，然後傳到全身的經絡，傳到中樞神經形成刺激，對病變部位進行調整。

根據生物磁學的理論，病變是人體內磁場失調造成，人體代謝活動的結果，會產生頻率不同、波形各異的生物電流和生物電磁場，外加磁場作用於經絡穴位上對體內磁場失調給予補償、調整，使不正常的高級神經活動恢復平衡，協調興奮和抑制的過程，就能防病治病。

一切生命現象（肌肉運動、大腦興奮、抑制、神經傳導）都與電子的傳遞有關，如：血管內含有水和鉀、鈉、鎂、鈣等多種無機鹽類物質， 當磁力線與血管成垂直方向運動時，便產生電磁流體力學現象，產生微電流，磁場可導致生物電量和質的變化， 人體中有順磁性物質（鐵、氧、鎂等）可被磁化，而磁化了的元素之間的相互作用加速，代謝功能得到加強。人體磁場增強，可使單核吞噬系統功能加強，，白細胞就活躍、健壯，便可對炎性病症產生效果。在微循環中，血球是在一層靜電的磁墊上流過毛細血管的， 所以改變生物電流或生物磁場，便可改變微循環。

2、信息傳遞與疾病

人體是一個非常復雜精密的自動調節、自動控制系統，每一個器官也是一個自控系統，它們有明確的分工、獨立的職能、又相互依賴、相互制約。大腦是總指揮系統，它接收全身各部門的信息和外界的各種信息，經分析處理後再發出指令，指揮各部門協調工作，任何一個環節出現差錯都會對某些部門造成影響。這也體現了中醫的整體觀思想和上病下治、下病上治、內病外治、外病內治、同病異治、異病同治的治療原則。

人體這樣一個復雜的系統，要做到各部門完全協調一致，不出現任何錯誤是不可能的，但我們必須努力減少錯誤。生物學家研究發現：人的正常壽命應在125~175歲，為什麼多數人活不到正常壽數？疾病造成的；健康專家又說了：多數人不是死於疾病，而是死於無知，這話很有道理，既然不知道錯誤改正也就不存在了。

既然電場、磁場影響生理變化，就會影響疾病。在活體中各器官乃至每個細胞、細胞內的各種物質都在不停地運動，所以中醫對疾病的認識都是動態分析，在運動、變化中信息的傳遞當然是至關重要的，中醫講的「不通」其中包含了信息傳遞障礙這層意思。所以疾病的形成，除了與生物電場、生

⑺ 氧化鉀、氧化鈉的測定

原子吸收光譜法

方法提要

試樣用鹽酸、氫氟酸與高氯酸分解，製成!(HCl)=2%的溶液。於原子吸收光譜儀上，在空氣-乙炔火焰中，分別在波長766.5nm和589.0nm處測量鉀和鈉的吸光度。

方法適用於海洋沉積物、水系沉積物中氧化鉀和氧化鈉的測定。測定范圍:w(K₂O、Na₂O)為0.01%～8%。

儀器

原子吸收光譜儀。

試劑

氫氟酸。

鹽酸。

高氯酸。

過氧化氫。

氧化鉀標准儲備溶液ρ(K₂O)=1.00mg/mL稱取1.5829g經500～600℃灼燒2h的高純氯化鉀(KCl)，置於燒杯中，用水溶解，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

氧化鉀標准溶液ρ(K₂O)=100μg/mL移取10.0mL氧化鉀標准溶液(1.00mg/mL)於100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

氧化鈉標准儲備溶液ρ(Na₂O)=1.00mg/mL稱取1.8859g經500～600℃灼燒2h的高純氯化鈉(NaCl)，置於燒杯中，用水溶解，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

氧化鈉標准溶液ρ(Na₂O)=50.0μg/mL移取10.0mL氧化鈉標准溶液(1.00mg/mL)於200mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

校準曲線

移取0.00mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL、6.00mL、8.00mL氧化鉀標准溶液(100μg/mL)和氧化鈉標准溶液(50.0μg/mL)，置於一系列100mL容量瓶中，加4mL(1+1)HCl，用水稀釋至刻度，搖勻。在原子吸收光譜儀上，分別於波長766.5nm和589.0nm處測量氧化鉀和氧化鈉的吸光度。繪制校準曲線。

分析步驟

試樣分解步驟同本章76.6.1。將製得的分析溶液B直接於波長766.5nm處測定氧化鉀的吸光度。

氧化鈉則根據試樣中的含量，移取部分溶液B於100mL容量瓶中，補加HCl使其溶液的最終酸度為!(HCl)=2%，用水稀釋至刻度，搖勻後於波長589.0nm處測定氧化鈉的吸光度。

按下式計算氧化鉀或氧化鈉的含量:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

式中:w(K₂O，Na₂O)為氧化鉀或氧化鈉的質量分數，%;w(H₂O^-)為吸附水的質量分數;ρ₁為從校準曲線上查得試樣溶液的氧化鉀或氧化鈉的濃度，μg/mL;ρ₀為從校準曲線上查得試樣空白溶液的氧化鉀或氧化鈉的濃度，μg/mL;V為試樣溶液總體積，mL;V₁為分取試樣溶液的體積，mL;V₂為測定溶液的體積，mL;m為稱取試樣的質量，g。

注意事項

1)氫氟酸一定要趕盡，否則鈉的測定結果會偏高。

2)測定溶液制備完畢後，應及時對鈉、鉀進行測定，以免殘留的氫氟酸對玻璃腐蝕，使鈉、鉀的測定結果偏高。

3)當試樣中鈉、鉀含量相差5倍時，應按試樣中鉀、鈉的比例配製相應的氧化鉀-氧化鈉混合校準系列溶液。

4)在測定過程中，需經常復測校準曲線系列溶液的某一份，以了解儀器工作情況是否有變化，如果該溶液的讀數有明顯變化，則應重新測定全部校準曲線系列溶液後再繼續測定。