离子交换原理
以离子交换剂上的可交换离子与液相中离子间发生交换为基础的分离方法。广泛采用人工合成的离子交换树脂作为离子交换剂,它是具有网状结构和可电离的活性基团的难溶性高分子电解质。根据树脂骨架上的活性基团的不同,可分为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、两性离子交换树脂、螯合树脂和氧化还原树脂等。用于离子交换分离的树脂要求具有不溶性、一定的交联度和溶胀作用,而且交换容量和稳定性要高。
离子交换反应是可逆的,而且等当量地进行。由实验得知,常温下稀溶液中阳离子交换势随离子电荷的增高,半径的增大而增大;高分子量的有机离子及金属络合阴离子具有很高的交换势。高极化度的离子如Ag+、Tl+等也有高的交换势。离子交换速度随树脂交联度的增大而降低,随颗粒的减小而增大。温度增高,浓度增大,交换反应速率也增快。
离子交换树脂可以再生。将交换耗竭的离子交换树脂和适当的酸、碱或盐溶液发生交换,使树脂转化为所需要的型式,叫做再生。这类酸、碱或盐就叫再生剂。
离子交换分离广泛用于:①水的软化、高纯水的制备、环境废水的净化。②溶液和物质的纯化,如铀的提取和纯化。③金属离子的分离、痕量离子的富集及干扰离子的除去。④抗菌素的提取。
原水中含有的盐类如 Ca(HCO3)2、 MgSO4 等钙镁钠盐类,在流经交换树脂层时,阳离子 Ca2+、Mg2+ 等被阳树脂的活性基团置换,阴离子HCO3-、SO42- 等被阴树脂的活性基团置换,从而水就得到纯化。如原水中的重碳酸盐含量较高,应在阴、阳离子交换柱中间设脱气塔,除去 CO2 气体,减轻阴床的负荷。 我厂生产的阴阳离子交换器、混合离子交换器、钠离子交换器分别有PVC塑料材质,有机玻璃材质,碳钢内衬防腐材料、玻璃钢、不锈钢几种,控制有手动和自动两种,各型号分述如下。
1、PVC/有机玻璃/PP塑料离子交换器
2、碳钢内衬防腐材料离子交换器
3、碳钢防腐钠离子交换器
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