08章1离子交换解读.ppt

各类型离子交换剂交换电离反应的pH值范围如表8－3所示。 （2）选择性：离子交换树脂对各种离子具有不同的亲和力，（多种离子浓度相同时）它可以优先交换溶液中某种离子，这种现象称为离子交换树脂的选择性。 规律：化合价越大→交换能力越强； 同价离子中，原子序数大→优先交换 也同样影响再生过程。 常温低浓时，离子的选择性顺序： （3）交换容量： 一定数量的离子交换树脂所具有的可交换离子的数量称为离子交换树脂的交换容量。单位：mmol/g， 包括全交换容量和工作交换容量。 1）全交换容量：指单位质量的离子交换树脂中全部离子交换基团的数量。 可通过滴定法测定，也可理论计算得到。 例，交联度为10％苯乙烯强酸性阳离子交换剂，单元结构为－CH(C6H4SO3H)CH2－ ，分子量为184.2，那么每184.2g树脂中含有1mol可以用于交换的H＋， 全交换容量: 2）工作交换容量：指在一定的工作条件及水质条件下，一个固定周期中单位体积树脂实现的离子交换容量。 实际工程运转中所用的交换容量，与运行条件如再生方式、原水水质、原水流量以及树脂层厚度等有关。 交换容量可用单位质量(Em)或单位体积(Ev)表示。其关系如下： （4）热稳定性：指在受热情况下，离子交换树脂保持理化性能不变的能力。 强酸阳离子交换剂最高使用温度：100～120℃；当高于150℃时树脂会发生磺酸基脱落现象。 弱酸阳离子交换树脂的工作温度可达到200℃。各种树脂的热稳定性顺序排列如下： 弱酸性＞强酸性＞弱碱性＞I型强碱性＞Ⅱ型强碱性 第8章 离子交换 原理：交换剂在不同浓度下，对不同离子的亲和力不同。 § 8．1 离子交换概述 目的：用来去除水中离子杂质，如钙、镁离子等（除硬度），或选择性地去除重金属；制纯水。 不溶性的电解质（离子交换剂）与水中溶解的电解质所进行的化学反应（或离子交换反应） 如： 特点：等当量地交换；同电荷符号交换。 R代表离子交换剂的固定部分。 离子交换剂包括：无机离子交换剂、磺化煤和有机合成离子交换树脂等。 软化与除盐的区别： （1）软化：去除或降低水中Ca2+，Mg2+离子的过程。 这个过程，有可能使阴离子也降低，即含盐量相应降低。也有可能阴离子不降低，即有别的阳离子Na+，K+替代Ca2+，Mg2+ 。 （2）除盐：是减少水中盐类总量的过程。不特别指去除某种离子，只要非H+阳离子，即去除。但只要减少阳离子，必然有Ca2+，Mg2+的减少——包含着软化。 所以除盐起到了软化作用。但软化不能代替除盐。 离子交换剂分类： 无机—天然沸石，绿砂，合成沸石（如铝式硫酸盐） 碳质—磺化煤 苯乙烯系 据单体种类分类 酚醛系 离子交换剂 丙烯酸系 凝胶型 据结构分类 大孔型 等孔型 有机 强酸—SO2－ 合成 阳离子 中酸—PO32－ 离子 据化学 交换树脂 弱酸—COO－ 交换 性质分 阴离子 强碱—CH2N+ 树脂