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什麽是離子交換過程,影響離子交換過程

離子交換是借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.它是壹種屬於傳質分離過程的單元操作.

離子交換過程歸納為如下幾個過程

1. 水中離子在水溶液中向樹脂表面擴散

2. 水中離子進入樹脂顆粒的交聯網孔,並進行擴散

3. 水中離子與樹脂交換基團接觸,發生復分解反應,進行離子交換

4. 被交換下來的離子,在樹脂的交聯網孔內向樹脂表面擴散

5. 被交換下來的離子,向水溶液中擴散

影響交換的主要因素有流速、原料液濃度、溫度等。

流速

原料液的流速實際上反映了達到反應平衡的時間,在交換過程中,離子進行擴散—交換—擴散壹系列步驟,有效地控制流速很重要。壹般,交換液流速大,離子的透析量就高,未來及交換而通過樹脂層流失的量增多。因此,應根據交換容量等選擇適宜的流速。

原料液濃度

樹脂中可交換的離子與溶液中同性離子既有可能進行交換,也有可能相斥,液相離子濃度高,樹脂接觸機會多,較易進入樹脂網孔內,液相濃度低,樹脂交換容量大時,則相反。但液相離子濃度過高,將引起樹脂表面及內部交聯網孔收縮,也會影響離子進入網孔。實驗證明,在流速壹定時,溶液濃度越高,溶質的流失量液越大。

溫度

溫度越提高,離子的熱運動越劇烈。單位時間碰撞次數增加,可加快反應速率。但溫度太高,離子的吸附強度會降低,甚至還會影響樹脂的熱穩定性,經濟上不利,實際生產中采用室溫操作較宜。