2015年環(huán)保工程師《基礎(chǔ)知識》復(fù)習(xí)：離子交換

   【摘要】環(huán)球網(wǎng)校提醒：2015年環(huán)保工程師考試已進(jìn)入備考階段。根據(jù)學(xué)員對離子交換難點(diǎn)的反饋，同時(shí)為進(jìn)一步加深大家對離子交換相關(guān)知識點(diǎn)的了解，環(huán)球網(wǎng)校老師為大家整理了“2015年環(huán)保工程師《基礎(chǔ)知識》復(fù)習(xí)：離子交換”，希望對大家有所幫助。

　　(1)離子交換樹脂的構(gòu)造

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

　　(2)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。

　?、诮宦?lián)度

　　指交聯(lián)劑占樹脂原料總重量的百分?jǐn)?shù)。對樹脂的許多性能例如交換容量、含水率、溶脹性、機(jī)械強(qiáng)度等有決定性影響，一般水處理中樹脂的交聯(lián)度為7%～10%.

　　③含水率

　　指每克濕樹脂所含水分的百分率，一般為50%，交聯(lián)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(xiàn)象。一般來說，交聯(lián)度越小，活性基團(tuán)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(zhì)濃度越高，樹脂溶脹率就越小。

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

　?、菝芏?/p>

　　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(shè)計(jì)離子交換過程裝置時(shí)所必須的數(shù)據(jù)，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

　　由于樹脂的交換基團(tuán)分為強(qiáng)酸強(qiáng)堿和弱酸弱堿，所以水的ph值對其電離會產(chǎn)生影響，影響其工作交換容量。弱堿只能在酸性溶液中以及弱酸在堿性溶液中有較高的交換能力。

　?、噙x擇性

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

　　⑨離子交換平衡

　　離子交換反應(yīng)是可逆反應(yīng)，服從質(zhì)量作用定律和當(dāng)量定律。經(jīng)過一定時(shí)間，離子交換體系中固態(tài)的樹脂相和溶液相之間的離子交換反應(yīng)達(dá)到平衡，其平衡常數(shù)也稱為離子交換選擇系數(shù)。降低反應(yīng)生成物的濃度有利于交換反應(yīng)的進(jìn)行。

　　⑩離子交換速率

　　主要受離子交換過程中離子擴(kuò)散過程的影響。

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