2015年環(huán)保工程師基礎考點離子交換
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離子交換(環(huán)球網校環(huán)保工程師頻道提供離子交換復習資料)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(yè)廢水中的有毒物質方面。
離子交換(環(huán)球網校環(huán)保工程師頻道提供離子交換復習資料)的基本原理
水處理中主要采用離子交換(環(huán)球網校環(huán)保工程師頻道提供離子交換復習資料)樹脂和磺化煤用于離子交換(環(huán)球網校環(huán)保工程師頻道提供離子交換復習資料)。其中離子交換(環(huán)球網校環(huán)保工程師頻道提供離子交換復習資料)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征,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、強堿型和弱堿型。
?、烹x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?;钚曰鶊F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,并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。
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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(lián)度為7%~10%.
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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象。一般來說,交聯(lián)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。
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分為干真密度、濕真密度和濕視密度。
?、藿粨Q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。
?、哂行H范圍
由于樹脂的交換基團分為強酸強堿和弱酸弱堿,所以水的PH值對其電離會產生影響,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。除與樹脂類型有關外,還與水中濕度和離子濃度有關。
?、犭x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(tài)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于交換反應的進行。
?、怆x子交換速率
主要受離子交換過程中離子擴散過程的影響。
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