离子交换运动学内容

Ⅰ 钠离子可以将土壤的钙离子置换吗

钠离子可以将土壤的钙离子置换。

钙镁离子是结垢性离子，在加热的条件下就会和水中的阴离子如重碳酸根发生反应，在受热面上就会有水垢析出。而钠离子对应的盐都是易溶的，即使在很高的浓度下也不会有水垢析出。钠离子交换器的作用就是把水中的钙镁离子都转变为钠离子。

相关信息介绍：

离子交换是溶液中的离子与某种离子交换剂上的离子进行交换的作用或现象，是借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换，以达到提取或去除溶液中某些离子的目的，是一种属于传质分离过程的单元操作。

离子交换是可逆的等当量交换反应。离子交换树脂充夹在阴阳离子交换膜之间形成单个处理单元，并构成淡水室。离子交换速度随树脂交联度的增大而降低，随颗粒的减小而增大。离子交换是一种液固相反应过程，必然涉及物质在液相和固相中的扩散过程。

以上内容参考：网络-离子交换

Ⅱ 化学问题什么是两性离子交换膜主要内容

两性离子交换膜在膜体结构中同时含有阳离子交换基团和阴离子交换基团的离子回交换膜。
这种膜对某答些离子具有高的选择性，主要用于分离和回收溶液中的微量金属，从非离子化物质溶液中除去浓度高的离子化杂质，如从糖液中除去氯化钠，从中草药溶液中除去铅离子，还可用于离子化物质的分离，如氯化钠与硫酸钠的分离。

Ⅲ 机体细胞内外离子交换

Na—K泵是细胞学的内容。

Ⅳ 土壤离子交换

土壤中离子的交换作用

土壤中带负电荷胶粒吸附的阳离子与内土壤溶液中的阳离子进行容交换，称为阳离子交换 作用。
土壤阳离子交换的特点：
• 可逆反应并能迅速达到平衡
• 阳离子交换按当量关系进行
• 不同阳离子的代换力有大小差异（离子价数、原子序数、离子运动速度、质量作用定律）
25 阳离子交换量
每千克干土中所含全部阳离子总量，称阳离子交换量
影响因素：
（1）胶体的种类
蒙脱石>水化云母>高岭土；有机胶体最高
（2）溶液的pH值
pH值增加，土壤负电荷量随之增大，交换量增大

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《工程流体力学》考试大纲
命题范围和要求
[第一部分 ] 绪论
1. 1. 了解流体的主要物理性质; 理解流体的粘性; 掌握容重,密度及其区别和联系; 掌握牛顿内摩察定律.
2. 2. 理解质量力和表面力, 掌握其表示方法. 理解连续介质, 实际流体,理想流体,不可压宿流体, 可压宿流体. 知道流体的研究方法.
[第二部分]流体静力学
1. 1. 理解和掌握静压强及其特性
2. 2. 会欧拉平衡微分方程的推导,理解欧拉平衡微分方程的物理意义.
3. 3. 掌握流体静压强基本方程, 掌握点压强的计算方法, 掌握压强的计算基准和表示方法, 掌握静压强分布图, 了解压强的量测方法.
4. 4. 掌握计算作用于平面上的液体总压力.
5. 5. 掌握计算作用于曲面上的液体总压力.

[第三部分] 流体运动学
1.了解描述液体运动的两种方法, 掌握迹线,流线的概念及方程, 了解质点加速度表达式.
2掌握描述流体运动的一些基本概念.
3. 3. 掌握流体运动的连续性微分方程, 总流的连续性方程.
4. 4. 理解无旋流和有旋流.
5. 5. 掌握流函数和速度势函数, 了解几种简单的平面势流, 知道势流叠加法解平面势流,的原理.

[第四部分] 理想流体动力学
1. 1. 掌握理想流体元流的伯努利方程的推导,
2. 2. 掌握理想流体元流的伯努利方程的物理意义和几何意义以及应用.

[第五部分] 实际流体动力学基础
1. 1. 了解流体质点的应力状态
2. 2. 掌握实际流体元流伯努利方程的推导, 掌握实际流体元流伯努利方程的物理意义和几何意义.
3. 3. 掌握实际流体总流伯努利方程的推导以及应用.
4. 4. 掌握实际流体的动量方程的推导以及应用.

[ 第六部分] 量纲分析和相似原理
1. 1. 理解量纲和单位的概念, 掌握瑞利法和π定理.
2. 2. 了解流动相似的概念.

[ 第七部分] 流动阻力和能量损失
1. 1. 了解雷诺实验过程, 了解层流与紊流流态的特点, 掌握流态判别标准.
2. 2. 理解流动阻力的两种形式, 掌握沿程损失和局部损失的计算方法.
3. 3. 了解圆管中层流运动的流速分布, 掌握层流沿程损失的计算公式。
4. 4. 理解尼古拉兹实验。

[ 第八部分] 有压管流
1． 1． 掌握简单短管中的恒定有压流计算
2． 2． 掌握简单长管中的恒定有压流计算
3． 3． 掌握复杂长管中的恒定有压流计算
4.了解沿程均匀泄流管道中的恒定有压流
[第九部分] 明渠流
1． 1． 了解明渠的分类，理解棱柱型渠道与非棱柱型渠道，顺坡、平坡、和逆坡渠道的概念。
2． 2． 掌握恒定明渠均匀流的特征和产生条件。
3．掌握谢才公式，曼宁公式
4．掌握水力最优断面和允许流速。
5.掌握渠道输水能力水力计算， 掌握确定渠道底坡和渠道断面尺寸的方法。
6.了解无压圆管均匀流的水力计算方法。
7.了解恒定明渠非均匀流特征及产生条件。
8.理解断面单位能量、临界水深， 掌握急流、缓流、临界流的判别标准。了解水跃的基本方程。
9.了解明渠恒定非均匀渐变流的基本微分方程以及水面曲线定性分析。

[第十部分] 孔口、管嘴、闸孔出流及堰流
1． 1． 掌握恒定薄壁孔口出流流量的计算方法。
2． 2． 了解圆柱形外管嘴出流流量的计算方法。
3． 3． 了解堰流的定义及其分类
4． 4． 了解矩形薄壁堰、三角形薄壁堰的流量公式。
5． 5． 了解实用堰、宽顶堰的水流特征。

[ 第十一部分]渗流
1． 1． 掌握渗流模型的实质， 掌握达西定律.
2． 2． 了解均匀渗流特性, 掌握非均匀渐变渗流断面流速分布,
3． 3． 了解渐变渗流基本微分方程和浸润曲线的概念.
4． 4． 掌握井的渗流计算.

二．参考书
工程流体力学(水力学), (上,下册). 闻德荪主编. 高等教育出版社.

三．考试形式： 闭卷
试卷构成：(1)基本概念部分： 约30分.
(2)计算题部分： 约120分.

《流体力学》考试大纲
一、考试的总体要求
考查学生对流体力学的基本概念、基本原理、基本方法，以及对流体运动的一般规律、分析方法的掌握程度，考查学生的分析问题和解决问题的能力。

二、考试的内容
1、流体力学基本概念：密度，黏度，流速，压强，表面张力，定常流，非定常流，可压缩流体，不可压缩流体，理想流体、牛顿流体，非牛顿流体。连续介质，质点加速度，质点的随体导数，流体微团运动分析。
2、基本方程：连续性方程，运动方程，能量方程，欧拉方程，伯努利方程。
3、势流运动：势流运动控制方程及求解方法。无粘性不可压缩流体无旋运动的速度势函数及其应用，平面定常无旋运动的复势及其应用。
4、流函数求解不可压缩流体的二维定常无旋流动问题。轴对称流动问题，复变函数法，保角映象法。
5、粘性流体运动：基本方程；求解途径；简单流动的解析解。
6、湍流运动：湍流特征；分类；发生过程；湍流结构；湍流方程及求解。

三、考试重点
1、质点加速度公式和质点导数，柯西－亥姆霍兹（Cauchy-Helmholtz）流体微团速度分解定理。
2、用势流叠加原理解偶极流问题。
3、用势流叠加原理解圆柱体绕流问题。
4、两平行平板间的粘性流动
5、无限长直圆管中的粘性流动
6、两同心旋转圆柱间的定常流动

四、参考书
《流体力学》，张兆顺和崔桂香编著，清华大学出版社，1999年。
《工程流体力学》，归柯庭，汪军，王秋颖编，科学出版社，2003年。

《水质工程学》考试大纲

一、 命题范围与基本要求
（1）水质与水处理概论：了解天然水体中的杂质和水质特点，熟悉水中常见的污染物及其来源，了解水体富营养化的形成原因及其危害，理解水体的自净和氧垂曲线；了解水体的生物化学物质对人体健康的影响；掌握用水水质标准和污水的排放标准。
（2）水的处理方法概论：熟悉水的物化、生化处理方法；了解反应器类型及其物料在反应器内的流动模型，了解物料在反应器内的停留时间及其分布，理解反应器的概念在水处理中的应用，了解水处理工艺流程的概念及其几种典型的给水、污水处理的工艺流程。
（3）凝聚和絮凝：掌握混凝基本的概念和混凝机理，掌握影响混凝效果的主要因素，熟悉混凝剂的种类和选用原则，理解混凝的动力学模型和混凝剂的混合过程，熟悉混凝的设备和混凝实验。
（4）沉淀：掌握杂质颗粒在水中两种沉降的基本原理；理解理想沉淀池与浅池理论的概念；掌握非凝聚性颗粒与凝聚性颗粒的沉淀过程与沉淀效率的计算；掌握平流沉淀池、斜管（斜板）沉淀池的结构与设计；了解澄清池的工作原理和两种主要形式；了解气浮作为一种特殊的沉淀方式与沉淀的区别和联系。
（5）过滤：了解慢滤池和快滤池的不同之处，掌握滤料的选择和级配；理解快滤池的运行特点和滤层的优化，理解过滤的机理和过滤理论；了解滤池的反冲洗和反冲洗最优化理论；掌握滤池的配水系统及与之相关的承托层；熟悉几种常见的滤池类型及特点。
（6）吸附：了解吸附的机理和等温吸附模型，掌握活性炭的制备和活性炭吸附性能的影响因素；熟悉活性炭功能及其吸附动力学过程，了解几种活性炭的应用及其在应用过程中需要考虑的因素；掌握活性炭的再生方法；了解除活性炭外的其他几种常用吸附剂。
（7）氧化还原和消毒：了解氧化剂化学及其消毒作用及灭活模型，掌握氯消毒过程和消毒副产物的控制，理解臭氧消毒的作用机理和臭氧处理工艺；熟悉除氯外的其他氧化和消毒方法，了解高级氧化工艺。
（8）离子交换：了解离子交换的概念，熟悉几种离子交换剂，掌握离子交换树脂的性质；
掌握离子交换反应及固定床离子交换原理，理解离子交换速度及其影响因素；掌握两种离子交换器；掌握离子交换在水的软化和除盐方面的应用。
（9）膜滤技术：了解膜滤的概念和膜滤技术的分类和膜滤过程的性能参数，了解膜污染及其预防方法；掌握微滤和超滤概念、原理和超滤的浓差极化；理解反渗透及其分离机理，熟悉反渗透的装置；掌握电渗析概念、基本原理和电渗析的基本过程，了解离子交换膜的作用机理，掌握极化现象和电渗析器工艺设计计算。
（10）水的冷却：了解水的两种冷却系统和冷却构筑物，掌握水的冷却原理，理解冷却热力学计算，了解冷却水水质和循环冷却水处理。
（11）腐蚀与结垢：了解腐蚀的几种基本类型，了解腐蚀过程和腐蚀的控制方法；掌握影响腐蚀的因素和两种重要的腐蚀形式；掌握LSI饱和指数，RSI稳定指数，了解其他的几种稳定指数，了解水质的几种稳定处理。
（12）水的其他处理方法：掌握中和的基本原理和三种中和的方法、掌握化学沉淀基本原理和三种化学沉淀方法；了解电解的基本原理和几种电解的处理工艺；了解吹脱、汽提基本原理和影响吹脱的主要影响因素；了解萃取的基本原理和萃取的工艺过程。
（13）活性污泥法：熟悉活性污泥法基本概念和基本流程，了解活性污泥的组成和形态，掌握活性污泥的增殖规律；熟悉活性污泥几个性能指标，掌握活性污泥法的设计和运行参数；理解活性污泥反应的动力学和莫诺公式的推广应用。能够熟练掌握活性污泥九种模式及其特点；掌握活性污泥法的曝气氧转移规律和曝气系统及其装置；掌握活性污泥法的脱氮除磷工艺，理解活性污泥法污泥法处理系统的过程控制与运行管理和活性污泥法的几种新工艺。
（14）生物膜法：熟悉生物膜法的基本概念和特征。理解生物膜法的净化机理，掌握生物膜的增长过程，掌握生物膜理论的重要参数；掌握生物膜反应器的重要形式：生物滤池、生物转盘、生物流化床处理工艺的特点，掌握生物膜法运行管理的注意事项。
（15）厌氧生物处理：了解厌氧生物处理发展的过程和趋势；掌握厌氧生物处理的三个阶段的基本原理；了解厌氧微生物的生态学，了解影响两种细菌的主要生态因子；掌握UASB工艺的工作原理和反应器的结构设计原理；了解两相厌氧生物处理原理技术。
（16）自然生物处理系统：掌握稳定塘净化机理和净化过程中的影响因素；熟悉稳定塘处理的技术特点；掌握好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘的特点和应用；掌握污水的土地处理系统工艺和净化作用机理，掌握人工湿地几种类型及其特点。
（17）污泥处理、处置与利用：了解污泥处理的一般原则、污泥处理处置的基本方法和基本流程，掌握污泥的成分和性质，污泥的浓缩、脱水、干化，污泥的综合利用与最终处置。重点污泥厌氧消化的机理、主要工艺以及工艺设计方法。
（18）水处理工艺系统：了解给水处理工艺系统的选择原则和地面水的常规处理工艺系统，了解水的除藻、除臭和除味，了解给水厂废水的回用和给水厂污泥的最终处理处置。
（19）特种水源水处理工艺系统：掌握高浊度水处理工艺系统，掌握地下水除铁除锰的原理，了解水的除氟和除砷技术，了解软化、除盐及锅炉水处理工艺系统。
（20）城市污水处理系统：了解城市污水处理工艺系统选择的基本思想与知道原则，掌握污水处理的工艺系统，把握污水深度处理工艺和再生水的利用。
（21）工业废水处理的工艺系统：了解工业废水的分类和几种废水的常用处理系统。
二、 主要参考教材
考试主要参考书目：
《水质工程学》，李圭白，张杰主编，中国建筑工业出版社，2005；
《给水工程》（水处理部分），严煦世、范谨初主编，中国建筑工业出版社；
《排水工程》（下册），张自杰主编，中国建筑工业出版社，2000；
《水污染控制工程》，高建耀，顾国维主编，高等教育出版社，2000。
三、考试形式及试卷构成
1、考试形式：闭卷
2、试卷构成
卷面总分150分，其中：
a.基本概念部分：约60分；
b.分析计算部分：约90分；

Ⅵ 离交柱的工作原理

离子交换柱的原理：采用离子交换方法，可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除，以氯化钠（NaCl）代表水中无机盐类。

水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达：

1、阳离子交换树脂：R—H+Na+→R-Na+H+

2、阴离子交换树脂：R—OH+CL-→R-CL+OH+

阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成：RH+ROH+NaCL—RNa+RCL+H2O，由此可看出，水中的Nacl已分别被树脂上的H+和OH-所取代，而反应生成物只有H2O，故达到了去除水中盐的作用。

概念

离子交换柱是指用来进行离子交换反应的柱状压力容器，是管柱法离子交换的交换设备。采用圆筒形交换柱，溶液从柱的一端通入，与柱内呈密实状态的固定离子交换树脂层或流动状态离子交换树脂床充分接触，进行离子交换。

若交换后的溶液已达到预定要求，或离子交换树脂已呈“饱和状态”，就从生产线上切断柱交换，在同一柱中或其他柱内用解吸液解吸，离子交换树脂再生后用于下次交换。

以上内容参考：网络-离子交换柱

Ⅶ 什么是离子交换过程，影响离子交换过程的因素有哪些

离子交换过程归纳为如下几个过程
1. 水中离子在水溶液中向树脂表面扩散
2. 水中离子进入树脂颗粒的交联网孔，并进行扩散
3. 水中离子与树脂交换基团接触，发生复分解反应，进行离子交换
4. 被交换下来的离子，在树脂的交联网孔内向树脂表面扩散
5. 被交换下来的离子，向水溶液中扩散

影响交换的主要因素有流速、原料液浓度、温度等。
流速
原料液的流速实际上反映了达到反应平衡的时间，在交换过程中，离子进行扩散—交换—扩散一系列步骤，有效地控制流速很重要。一般，交换液流速大，离子的透析量就高，未来及交换而通过树脂层流失的量增多。因此，应根据交换容量等选择适宜的流速。

原料液浓度
树脂中可交换的离子与溶液中同性离子既有可能进行交换，也有可能相斥，液相离子浓度高，树脂接触机会多，较易进入树脂网孔内，液相浓度低，树脂交换容量大时，则相反。但液相离子浓度过高，将引起树脂表面及内部交联网孔收缩，也会影响离子进入网孔。实验证明，在流速一定时，溶液浓度越高，溶质的流失量液越大。

温度
温度越提高，离子的热运动越剧烈。单位时间碰撞次数增加，可加快反应速率。但温度太高，离子的吸附强度会降低，甚至还会影响树脂的热稳定性，经济上不利，实际生产中采用室温操作较宜。

Ⅷ 离子交换怎么试验

离子交换法是一种借助于离子交换剂上的离子和废水中的离子进行交换反应而除去废水中有害离子的方法。离子交换是一种特殊吸附过程，通常是可逆性化学吸附；其特点是吸附水中离子化物质，并进行等电荷的离子交换。
离子交换剂分无机的离子交换剂如天然沸石，人工合成沸石，及有机的离子交换剂如磺化煤和各种离子交换树脂。
在应用离子交换法进行水处理时，需要根据离子交换树脂的性能设计离子交换设备，决定交换设备的运行周期和再生处理。通过本实验希望达到下述目的：
1) 加深对离子交换基本理论的理解；学会离子交换树脂的鉴别；
2) 学会离子交换设备操作方法；
3) 学会使用手持式盐度计，掌握pH计、电导率仪的校正及测量方法。
二、实验内容和原理
由于离子交换树脂具有交换基因，其中的可游离交换离子能与水中的同性离子进行等当量交换。 用酸性阳离子交换树脂除去水中阳离子，反应式如下：
nRH + M+n → RnM + nH+
M——阳离子 n——离子价数
R——交换树脂
用碱性阴离子交换树脂除去水中的阴离子，反应式如下：
nROH + Y−n → RnY + nOH-
Y——阴离子
离子交换法是固体吸附的一种特殊形式，因此也可以用解吸法来解吸，进行树脂再生。
本实验采用自来水为进水，进行离子交换处理。因为自来水中含有较多量的阴、阳离
子，如Cl¯， NH4+，Ca，Mg，Fe，Al，K，Na等。在某些工农业生产、科研、医疗卫生等工作中所用的水，以及某些废水深度处理过程中，都需要除去水中的这些离子。而采用离子交换树脂来达到目的是可行的方法。

Ⅸ 阳离子交换能力大小顺序

阳离子交换能力大小顺序：Fe3+＞Al3+＞Ca2+＞Mg2+＞K+≈NH4+＞Na+＞Li+。

离子交换树脂对水中各种离子的交换能力是不同的，即有些离子易被离子交换树脂吸着，但吸着后要把它解吸下来就比较困难；反之，有些离子则难被离子交换树脂吸着，但易被解吸，这种性能称为离子交换树脂的选择性。这种选择性影响到离子交换树脂的交换和再生过程。

含义

如水中的K+会被岩土吸附，而置换岩土吸附的Na+到水中。但是当某种离子的相对浓度增大，则其交替吸附能力也随之增大，如海水入侵陆相沉积物（淡水含水层）时，水中的Na+将置换岩土吸附的部分Ca2+，形成富含Ca2+的地下水。

以上内容参考：网络-阳离子交换作用

Ⅹ 离子交换树脂的工作原理

离子交换树脂原理即是离子交换树把溶液中的盐分脱离出来的过程：

离子交换树脂作用环境中的水溶液中，含有的金属阳离子（Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)与阳离子交换树脂(含有的磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基团，在水中易生成H+离子)上的H+进行离子交换，使得溶液中的阳离子被转移到树脂上，而树脂上的H+交换到水中，（即为阳离子交换树脂原理）。

水溶液中的阴离子(Cl-、HCO3-等)与阴离子交换树脂（含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亚胺基（—NH2）等碱性基团，在水中易生成OH-离子）上的OH-进行交换，水中阴离子被转移到树脂上，而树脂上的OH-交换到水中，（即为阴离子交换树脂原理）。而H+与OH-相结合生成水，从而达到脱盐的目的。

(10)离子交换运动学内容扩展阅读：

离子交换树脂使用方法：

1、预选。离子交换树脂的粒度一般控制在20-35目，有些可达到50目，因此在使用前要先干燥，粉碎，过筛，通常干燥时在烘箱中进行，亦可在装有五氧化二磷、氧化钙或者浓硫酸的干燥器中进行，粉碎时不要分得过细，否则影响实验收率。

2、预处理。强碱性离子交换树脂应先用20倍树脂体积的4%氢氧化钠水溶液处理，然后用10倍体积的水洗，再用10倍量4%盐酸处理，最后用蒸馏水洗至中性，然后将氯型转化成OH型，再转化成氯型，最后用10倍4%氢氧化钠水溶液处理。弱碱性离子交换树脂处理时只需用10倍量蒸馏水洗即可，不必洗至中性。

3、装柱。将处理好的树脂至于烧杯中，加水充分搅拌除掉气泡，静置几分钟待树脂大部分沉降后，倾去上层泥状颗粒；反复操作直至上层液澄清后，即可装柱。注意要在柱子底部放1cm后的玻璃丝，用玻璃棒将其压平，将树脂倒入柱子中，还要注意防止气泡产生。

4、树脂交换。将样品配制成一定浓度的水溶液，以适当流速通过柱子，亦可将样品溶液反复通过柱子，直到成分交换完全。用显色法检验成分是否交换彻底。

5、树脂洗脱。注意亲和力弱的成分先被洗下来，常用的离子交换树脂洗脱剂有强酸、强碱、盐类、不同pH缓冲溶液、有机溶液等，可选择梯度洗脱或者单一浓度洗脱。

6、树脂再生。