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交换离子
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。
再生剂方面:
软化钠床:浓度为5-8%的NaCl溶液,再生剂用量为树脂床层体积的3倍,再生液接触时间大于30分钟;
阳床(即氢床):浓度为4%的HCl溶液,再生剂用量为树脂床层体积的3倍,再生液接触时间大于30分钟;
阴床:浓度为4%的NaOH溶液,再生剂用量为树脂床层体积的3倍,再生液接触时间大于30分钟;
再生方式方面:
1)顺流再生
2)逆流再生
3)混床设备分同步再生(即上面进碱,下面进酸,计算准确流量,从中排口排出),两步再生(即先从上部进碱,从下部排除,然后从下部进酸,上部进水顶压,从中排口排出)。
几种离子在同一种溶液里,若离子之间不能发生反应,就能大量共存,否则,不能大量共存。溶液中的离子之所以发生反应的实质是以降低某种离子浓度为目的,也就是说,离子反应总是向着使某种离子浓度降低的方向进行。判断离子能否大量共存可以从以下四个方面分析:(1)是否能发生复分解反应(生成难溶物、难电离、挥发性物质);(2)是否能发生氧化还原反应;(3)是否发生双水解反应;(4)是否发生络合反应。
例:复分解反应:这类离子反应又叫离子互换反应,其反应条件是:产生深沉,产生气体或产生难电离的物质如:
BaSO4+H2SO4═BaSO4↓+2H2O
Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+2H2O
NH4Cl+NaOH═NH3·H2O+NaCl
这些反应的共同特点是:反应后溶液中自由移动的离子数目减少,因此离子互换反应一般是朝着溶液离子浓度减少的方向进行.但有少数例外,如:
CaCO3+CO2+H2O═Ca(HCO3)
此反应能够进行的原因,是因为生成了难电离的H2CO3与CaCO3反应可生成更难电离的HCO3-化合物.
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