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离子交换柱的工作原理是什么

编辑:淄博建诚化工设备有限公司时间:2019-11-20

  离子交换柱是指用于离子交换反应的圆柱形压力容器,是柱法离子交换的设备。它的工作原理非常复杂,我们需要慢慢理解。设备的工作原理如下:

  一。树脂的选择与处理

  ①强酸阳离子交换树脂和强碱阴离子交换树脂广泛应用于化学分析。

  ②出厂的交换树脂颗粒大小往往不均匀,使用前应进行筛分,去除过大过小的颗粒。它还可以用来选择气泡膨胀后水中具有一定粒径的颗粒。

  ③一般商用树脂中含有一定量的杂质,使用前应将各种杂质净化,再用蒸馏水洗涤至中性,以得到活性基团上具有可交换H+或Cl-的氢型阳离子交换树脂或氯型阴离子交换树脂。

  ④如需钠型阳离子交换树脂,用氯化钠处理氢型阳离子交换树脂。

  二、加载柱

  ①离子交换通常在离子交换柱中进行,离子交换柱一般由玻璃制成。交换柱安装时,在交换柱下端铺一层玻璃丝,注入少量水,再注入带水的树脂,树脂下沉形成交换层。

  ②柱体安装时,应防止树脂层中气泡的产生,以防止试验溶液在交换过程中与树脂充分接触,其高度一般为柱体高度的90%左右。

  ③为防止加入试验溶液时树脂被冲坏,在柱的上端还应铺一层玻璃纤维。更换支管安装完毕后,用蒸馏水冲洗,关闭活塞使用。

  ④应注意树脂不应暴露在水中,因为树脂暴露在空气中。加入溶液后,树脂间隙会出现气闸,使交换不完全。

  三、交换

  ①将试液加入交换柱,用活塞控制一定的流量进行交换。一段时间后,上树脂完全交换,下树脂不交换,中间树脂部分交换。这个部分叫做“接口层”。

  ②随着交换的进行,界面层逐渐向下移动。当交换离子开始出现在废水中时,它被称为初始漏点。此时,交换柱上物质的量称为初始泄漏量。

  ③当达到初始泄漏点时,界面层的下端刚好到达交换柱的底部,而交换层中仍有未交换的树脂,因此初始泄漏点始终小于总交换量。

  四、洗脱

  ①交换后的残液一般用蒸馏水洗涤,再用适当的洗脱液洗脱。在洗脱过程中,上层交换的离子首先被洗脱,当它们通过下层未交换的树脂时,可以再次交换。

  ②因此,洗脱液中交换离子的浓度等于零。随着洗脱的进行,洗脱液的离子浓度逐渐升高,达到极限值后又逐渐降低。洗脱完成后,洗脱液的离子浓度等于零。

  离子交换柱主要利用离子交换树脂中的离子与原水或液体中的一些离子交换去除,从而得到净化方法。虽然工作原理似乎很复杂,但很容易理解。