『壹』 物理軟水與化學軟水的區別是什麼
不知來你是不是指用物源理方法和化學方法軟化水。
軟化水主要是要除去水中的鈣、鎂離子。
物理方法，比如用加熱的方法，使碳酸氫鈣成為碳酸鈣從而除去鈣離子
化學方法，通過加入化學試劑除去鈣、鎂離子，比如加氫氧化鈉使鎂離子成為氫氧化鎂沉澱，從而除去鎂離子
『貳』 物理化學性質及工藝性能
由於累托石晶體結構中具有蒙脫石層和雲母層，因此它既具有蒙脫石的物化性能，其熱穩定性又優於蒙脫石。
衡量累托石粘土工藝性能的指標包括:吸藍量、pH值、陽離子交換總量和分量、粒度和粒度分布、比表面積、電動電位、膠質價、造漿率、可塑性、耐火度、濕態和干態抗壓強度等。
一、一般形態物性特徵
累托石粒度極細，一般為2μm，平均粒徑約0.82μm。純凈累托石為白色，比重變化大，隨含水量不同而變化，無水累托石比重為2.8，含水多的可降到1.3;硬度低，具有滑感。累托石多為細鱗片狀，也可見到板條狀、纖維針狀晶體。
二、膠體學性能
累托石的晶體結構中含有膨脹性的蒙脫石晶層，具有較大的親水表面，在水溶液中顯示出良好的親水性、分散性和膨脹性。膠質價、可塑性指數和比表面是衡量累托石上述性能的重要技術指標，實測累托石粘土(含70%累托石)的膠質價一般在50～60mL/15g，膨脹容5.8cm3/g，塑限31.3%，液限68.2%，塑性指數為36～37。
累托石具有良好的膠體性能，在水中極易分散成顆粒極細的微粒，加之累托石粒子具有較高的電荷，因此，累托石具有極佳的造漿性能，其造漿率為12～27m3/t，而且失水量小，為7～15mL，動塑比0.6×102～1.5×102s－1，各項指標達到或超過了國際上公認的API13m3/t造漿用膨潤土標准。
累托石粘土濕壓強度大於0.5kg/cm2，干壓強度大於5kg/cm2，是質量較好的鑄造用黏結劑用粘土。
累托石具有優良的膠體化學特徵，在電解質水溶液中，水化陽離子在帶負電荷的累托石表面形成膠體雙電層，靜電引力使陽離子趨向累托石，離子的熱運動又有逃逸的傾向，兩種反向作用，使累托石黏粒周圍陽離子的數量隨著與黏粒表面距離增加而減少，並形成水化陽離子緊密內層和高度水化的擴散層。累托石的ξ電位最低點的pH值比其他粘土低，因此，只需加少量鹼，就能形成分散良好的優質漿料。累托石礦物表面、累托石顆粒間及累托石晶層內，所含各種形式的水分，將明顯改變它的物理化學性質。強結合水使累托石具有較高的黏滯性和塑性抗剪強度;弱結合水是高度水化陽離子擴散層內的滲透吸附水。
三、吸附性和離子交換性能
由於累托石晶體結構中的蒙脫石層具有層負電荷，顯示電極性，使其能吸附各種無機離子、有機極性分子和氣體分子，一般用吸藍量衡量累托石吸附能力的大小。湖北鍾祥累托石的吸藍量為64～68mmol/100g，相當於蒙脫石吸藍量的1/2～1/3。層間的水化陽離子可被其他陽離子交換，陽離子交換性能是累托石礦物具有的極其重要的特性，許多工業產品的制備，就是利用它這種特性。表19－3給出了我國部分產地累托石的陽離子交換容量。
表19－3 我國部分產地累托石的陽離子交換容量
四、耐高溫性能
累托石粘土具有良好的抗高溫性能，耐火度較高，是一種優質的耐火材料。累托石的耐火度達1660℃，在1000℃時結構分解，形成莫來石，莫來石是富鋁的耐高溫礦物相。
五、耐蝕性
鹼蝕率(20%NaOH中煮沸2小時)為10.2%，酸蝕率(20%HCl中煮沸2小時)為8.7%。
『叄』 離子交換吸附是屬於物理吸附還是化學吸附
我們大學里學的是rna除硬度是物理的的交換，RH是除鹼度的是化學吸附，有問題可以再問，謝謝採納。
『肆』 化學鋼化玻璃的製作原理
化學鋼化玻璃的制備：將潔凈的浮法玻璃（主要成分硅酸鈣）浸泡在已經加熱到80度的硝酸內鉀或者硫酸鈉溶液容里反應60分鍾後將玻璃用清水（玻璃清洗機）清洗後就得到化學鋼化玻璃。
化學鋼化玻璃製作原理：浮法玻璃在硝酸鉀（硝酸鈉）溶液里浸泡，玻璃表面的鈣離子和溶液中的鉀離子（鈉離子）發生離子置換反應，玻璃表面的硅酸鈣反應後生成歸硅酸鉀（硅酸鈉）。
至此，該玻璃表面主要成分為硅酸鉀或者硅酸鈉，內部主要成分為硅酸鈣，硅酸鈣與硅酸鉀（硅酸鈉）力學性能差異致使玻璃內部形成比較大的壓應力（物理鋼化是通過加熱淬火方式改變玻璃內部壓應力）從而得到化學鋼化玻璃；
化學鋼化玻璃和物理鋼化玻璃的生產方式各有優缺點，互相為補充滿足市場對鋼化玻璃產品的需求。
化學鋼化與加工物理鋼化相比：
缺點：加工難度大，成本高，效率低
優點：鋼化玻璃薄板（物理鋼化淬火冷卻4毫米玻璃就需要30000Pa風壓，加工難度和成本急劇上升，3毫米以下厚度物理鋼化完全沒有工業化）；鋼化玻璃小片；
『伍』 陽離子交換量是物理因素還是化學因素
陽離子交來換量是物理因素還是源化學因素
不同土壤的陽離子交換量不同,主要影響因素：a,土壤膠體類型,不同類型的土壤膠體其陽離子交換量差異較大,例如,有機膠體>蒙脫石>水化雲母>高嶺石>含水氧化鐵、鋁.b,土壤質地越細,其陽離子交換量越高.c,對於實際的土壤而言,土壤黏土礦物的SiO2/R2O3比率越高,其交換量就越大.d,土壤溶液pH值,因為土壤膠體微粒表面的羥基（OH）的解離受介質pH值的影響,當介質pH值降低時,土壤膠體微粒表面所負電荷也減少,其陽離子交換量也降低；反之就增大.土壤陽離子交換量是影響土壤緩沖能力高低,也是評價土壤保肥能力、改良土壤和合理施肥的重要依據.
『陸』 一般物理化學性質及工藝性能
一、沸石的一般物理性質
1.孔徑
沸石內部具有大量的均勻的微孔，微孔的體積占沸石晶體體積的50%以上。其孔徑與一般物質的分子大小的數量相當，一般孔穴(籠)為0.6nm～1.5nm，孔道直徑為0.3～1.0nm。而其他幾種多孔性物質，如活性炭、多孔硅膠、活性氧化鋁的孔徑不均勻，從零點幾納米到幾千納米。圖18－20是幾種多孔性物質的孔徑分布情況，從圖中可以看出，只有沸石的孔徑是非常均勻的，其他多孔性物質的孔徑分布有一個較寬的范圍。
圖18－20 幾種多孔性物質孔徑分布圖
2.晶穴(籠)體積
沸石具有蓬鬆的骨架結構，晶穴體積約占總體積的50%，根據沸石的晶體結構可以計算晶胞體積和晶穴體積。沸石的晶體結構中，有不同的晶穴。例如A型沸石有兩種晶穴(籠):α籠和β籠，α籠的大小為1.14nm(對內接的球)，r=0.57nm，Vα=4πr3/3=4×3.14×5.73/3=0.7757nm3，β籠的大小為0.66nm(對內接的球)，r=0.33nm，Vβ=4πr3/3=4×3.14×3.33/3=0.150nm3，Vα+Vβ=0.926nm3，一個A型沸石晶胞的體積為VA=α30=1.816nm3，孔穴率VA/(Vα+Vβ)=926/1816=49.5%。
也可以利用某種吸附質在飽和蒸氣壓P=P0時的飽和吸附量以下式計算:
非金屬礦產加工與開發利用
式中:da———液體吸附量的比重，g/mL;
Xs———飽和吸附量，g/1g沸石;
Vp———晶穴體積，mL/g。
例如:吸附質為H2O時，25℃時的飽和蒸氣壓為25mmHg(24g/m3)的吸附量為0.289g/1g沸石，dw=1g/ml，Vw=Xw/dw=0.289/1g沸石/1g/mL=0.289mL/g(即1克沸石在此條件下的吸附的水所佔的體積)。
孔隙率ρt:1克沸石吸附的水的體積Vw/1克沸石的體積VZ。
非金屬礦產加工與開發利用
dz=1.54g/mL，為4A型沸石的脫水密度。一個A型沸石晶胞的晶穴體積:Vρ=ρt·V=44.5%×Vp=P*·V×1.861=0.828nm3。
按α籠和β籠的大小計算的體積為0.926nm3，較吸附質測量結果稍大，利用水作吸附質得X、Y型沸石的晶穴體積為0.355mL/g。一般地，加入黏結劑成型後的合成沸石，孔穴體積稍有減少。4A型沸石成型顆粒的孔穴體積為0.231mL/g。5A型沸石成型顆粒的孔穴體積為0.244mL/g，NaX型沸石成型顆粒孔穴體積為0.80mL/g。
3.表面積
與其他多孔性物質相比，沸石具有很大的總表面積，這些表面積主要存在於晶穴的內部。外表面積僅占總表面積的1%左右。將沸石的顆粒視為立方體，立方體的邊長等於平均顆粒的大小。例如，將脫水的4A型沸石當成邊長為1μm的立方體顆粒，1個顆粒的體積為1μm3=10－12cm3，4A型沸石的脫水後的密度為1.54g/mL，比容則為:1/1.54=0.65cm3/g，1g沸石含有的1μm的顆粒為:
0.65/10－12=6.5×1011(顆/g)
一個1μm顆粒的表面積為6×10－8cm2=6×10－12m2，則1克沸石的外表面積為:
6.5×1011×6×10－12m2=3.98m2。
4A型沸石的內表面積的計算:
4A型沸石的晶胞參數為:α0=1.23nm，每個晶胞中含有一個α籠，α籠可近似地被看成球形，直徑為1.14nm，若略去β籠不計，一個α的內表面積為:
4πr2=4π(1.14/2)2=4.0nm2，一個晶胞中含有一個Na12［Al12Si12O48］·27H2O分子，分子量為2190，1摩爾的任何物質含有6.02×1023個分子，重量以克為單位，與分子量相同，1克這種物質含有的分子為6.02×1023/2190個，1克這種物質的內表面為:4.0nm2×6.02×1023/2190=1100m2。
實際上，在A型沸石中，八元環為相鄰的兩個α籠的共用。加上晶體不完整，估算的理論內表面積則比實際的內表面積要大些。所以，沸石的表面積主要是指內表面積，常見的多孔性物質及天然礦物的表面積見表18－4。
表18－4 常見的多孔性物質及天然礦物的表面積
4.密度
含水沸石的密度范圍一般為2.0～2.3g/cm3，沸石的密度與沸石的結構和陽離子有關。沸石的密度隨陽離子的分子量增加而增加。交換了Ba的沸石密度可達2.8g/cm3，常見的幾種脫水後的沸石的密度為:4A分子篩為1.54克/cm3，5A沸石為1.57g/cm3，13X分子篩為1.43g/cm3，常見沸石的密度見表18－5。
5.比熱
合成沸石的平均比熱為0.2×4.186J/(g·℃)。
6.穩定性
沸石在水中呈鹼性。達到平衡吸水時的pH值的9～10.5，沸石具有良好的耐酸性和熱穩定性。我國浙江絲光沸石的耐酸性試驗表明:在2N、4N、6N的HCl和王水中，在90℃溫度下處理2小時，晶體結構無破壞，0.1N的NCl中，230℃處理10天，結構均無破壞，當鹽酸濃度達10N時，結構才開始破壞，在強酸中，Si/Al>3的沸石(如絲光沸石Si/Al=5)分解沉澱出SiO2。
沸石的耐熱性能很好，在600～700℃的溫度下晶體結構不發生變化，如絲光沸石加熱至750℃持續10小時，晶體仍部分保持原來的結構，加熱至850℃，持續12小時，晶體結構才開始破壞，斜發沸石一般加熱至650℃持續12小時，結構不變，800℃下持續12小時，結構破壞，熱穩定性僅次於絲光沸石，一般地Si/Al越大，即在組成范圍內，硅含量越高，熱穩定性越好，因此沸石能在較高的溫度條件下使用。
常見沸石的物理性質見表18－5。
表18－5 常見沸石的物理性質
(據中國科學院大連化學物理研究所分子篩組，1978)
二、沸石的吸附性質
一切固體物質表面的原子或分子，與其內部的原子或分子所處的狀態是不同的。在固體物質內部，原子或分子所受到的引力是對稱的，處在力場飽和的平衡狀態，而位於表面的原子或分子，處於不飽和的力場中，所受的力是不對稱的，使其固體表面存在過剩的表面自由能，即表面有吸附力場的存在，這是固體表面對氣體或液體具有吸附作用的原因。這種吸附力作用的范圍較小，一般為0.5nm左右，當被吸附的分子距離力場稍遠時，吸附力就迅速減少。當氣體或液體進入吸附力場作用范圍時就會被吸附，使表面的物質剩餘鍵力抵消，從而降低了固體表面的自由能，固體物質更為穩定。
從理論上講，一切固體物質的表面都具有吸附作用，實際上，只有多孔性能或很細的粉末物質，由於具有很大的比表面積，即有大量的吸附力場的存在，才具有明顯的吸附作用，才能被稱為吸附劑，如活性炭、硅膠、沸石、凹凸棒石、海泡石等。
由於沸石內部具有疏鬆的孔穴、通道、巨大的比表面，強大的飽和力場使其具有優良的吸附性能，而晶穴又較小，那麼流體分子則不能避開這種力場的作用，所以，脫水後的沸石對氣體分子有液化的趨勢，因此對氣體分子的吸附量較大。由於孔穴、通道大小均可固定，和普通分子大小相當，所以只有那些直徑比孔小的分子才能通過孔道被吸附，而直徑大於孔道的分子則不能被吸附，因而具有選擇性吸附的性質。另外，沸石和其他類型的吸附劑相比，在較高的溫度和較低的吸附質分壓下，仍有較高的吸附容量等特點。
1.吸附容量大
脫水沸石，其內部具有很多內表面很大的孔穴，可吸附大量的分子，尤其是對極性分子如H2O，H2S，NH3等或含有極性基團—OH， 的分子以及易極化的分子有很大的吸附容量。這是因為陽離子和帶負電荷的硅鋁氧骨架所構成的沸石，本身是一種極性物質，其中陽離子給出一個強的局部正電場，吸引極性分子的負極中心，或者是通過靜電誘導使易極化分子極化，極性越強的或越易被極化的分子，也就越易被沸石吸附，常見的幾種乾燥劑的吸水能力(相對濕度為6%)見表18－6及表18－7。
表18－6 常見的幾種乾燥劑的吸水能力
表18－7 幾種乾燥劑的吸水能力比值(在不同的相對濕度條件下)
表18－85 A沸石與硅膠吸附能力的比值(25℃，50mmHg)
圖18－21 5A分子篩上的選擇吸附
從表18－6可見，沸石的吸水能力，較硅膠和氧化鋁都高，高氯酸鎂的吸水性能雖強，但它的化學活潑性也太強，可使用的范圍是有限的。沸石在吸水的同時，還可吸附以下的分子:NH3，SO2，CO2等。吸附能力H2O>NH3>H2S>SO2>CO2。
從表18－8中可見，沸石吸附這些分子的能也較硅膠強，這種性質在用沸石處理天然氣時，可同時吸附其中的H2O，CO2，N2S等，使天然氣中CO2含量小於50×10－6，H2S含量小於5.73mg/m3，5A分子篩在25℃，50×133.322Pa壓力下，對H2S的吸附值可達25%。
2.選擇性吸附
沸石的孔穴，孔道大小均勻，固定，和普通分子大小相當，孔穴直徑在0.6～1.5nm，孔道直徑約在0.3～1.0nm，沸石孔徑的大小，決定了可以進入晶穴內部的分子大小，例如，用5A分子篩對正己烷(直徑為0.49nm)和分子直徑大於0.5nm的苯、四氧萘、甲基環己烷的混合物吸附實驗的結果表明:5A分子篩可選擇吸附正己烷分子，而對直徑大於0.5nm的分子幾乎沒有吸附作用，見圖18－21。其他吸附劑，如硅膠、活性炭的孔徑不均勻，對不同大小的分子的吸附幾乎不具選擇性，表18－9是5A沸石、硅膠、活性炭對烴類的吸附情況，從表中可以看出，沸石對不同大小的分子表現出明顯的選擇性吸附。從表18－10可以看出，5A分子篩對醇類分子的吸附也顯出明顯的選擇性。
表18－9 幾種吸附劑對烴類的吸附
表18－10 醇類的吸附
圖18－22 5A分子篩上的吸附等溫線(－75℃)
3.對極性分子的吸附量大
在吸附過程中，沸石的孔徑大小不是唯一的因素，含有極性基團— ，或含可極化的基團 —等的分子，能與沸石表面發生強烈的作用，在極性分子CO和非極性分子Ar的混合氣體中，二者的直徑接近:CO為0.28nm，Ar為0.383nm，都小於0.4nm。沸點也接近:CO為－192℃，Ar為－186℃，但CO為極性分子，而Ar為非極性分子，它們在5A型沸石上的吸附曲線如圖18－22所示，可以看出它對CO的吸附量遠大於Ar。
沸石除具有其特殊性外，也具有一般吸附劑的共性，即吸附量隨著吸附質的沸點增高而增大。如乙烷(0.44nm)沸點－88℃，CO(0.28nm)沸點－192℃，乙烷直徑雖較CO大，但由於乙烷沸點高出很多，沸石對乙烷的吸附能力大於CO，在同一種沸石上，乙烷在25℃、700×133.322Pa條件下，吸附量為10.2%，而CO在0℃、750×133.3Pa時吸附量僅為5.1%，且乙烷是非極性分子，CO為極性分子，這說明在此條件下，吸附質沸點不同所引起的吸附強弱差異超過了極性因素的作用，不能再由極性與非極性分子間的差異決定選擇性了。
沸石對不飽和化合物的分子也有較強的吸附能力，且不飽和度越大，吸附能力也越強，從表18－11可見，沸石較硅膠、活性炭吸附劑有較強的吸附不飽和烴的能力。
表18－11 沸石對不飽和分子的吸附
4.高溫、低分壓下的吸水性好
沸石是高溫吸附劑，圖18－23表示溫度對各種吸附劑平衡吸附量的影響，從圖可以看出，溫度高於室溫時，硅膠和氧化鋁的吸水量迅速下降，超過120℃時，吸附量接近於零，而5A型沸石超過100℃時吸水量還有13%，溫度高達200℃時，仍保留有4%的吸水量，而活性氧化鋁，特別是硅膠，幾乎喪失了吸水能力。
在低水蒸氣分壓下，與硅膠、活性炭相比，沸石仍具有較高的吸水能力。圖18－24是幾種乾燥劑在不同相對濕度時的吸水量。
圖18－23 吸水等壓線(10mmHg)
圖18－24 幾種乾燥劑在25℃時的吸水量
5.吸水後的沸石再生性能好
所謂再生，就是通過加熱使沸石所吸附的水脫去，從而恢復吸附能力，再生溫度越高，脫附就越徹底，一般採用的溫度為200～300℃，過高的再生溫度對沸石的使用壽命有不利的影響，在200℃下，沸石的殘留水量為4.5%，400℃時為1.6%。
三、沸石的離子交換性質
沸石的一個重要性能就是可以進行可逆的陽離子交換，通過離子交換，可以調節晶體內的電場及表面酸性，從而可改變沸石的性質，調節沸石的吸附性和催化特性，例如:將NaA型沸石交換為KA型沸石時，吸氧能力基本消失(O2的直徑為0.28nm)，交換為CaA型沸石時，能吸附丙烷(丙烷直徑為0.49nm)。
離子交換技術
沸石陽離子交換一般是在水溶液中進行，其反應可用下式表示:
A+Z－+B+→B+Z－+A+
式中，Z－為沸石的陽離子骨架，A+為交換前沸石中含有的陽離子，B+為水溶液中的主體陽離子。
常見的天然沸石，如斜發沸石和絲光沸石等都具有很高的陽離子交換容量，斜發沸石的理論交換容量為213mmol/100克，絲光沸石的理論交換容量為223mmol/100克±。
沸石陽離子交換過程中，通常用離子交換度，即交換下來的鈉離子量占沸石中原有陽離子量的百分數，離子交換容量，即每百克沸石中交換的陽離子毫摩爾數(mmol)，以mmol/100克表示。
離子交換技術，一般在水溶液中進行，這種交換方法要求交換上去的金屬陽離子在水溶液中以陽離子(簡單的或結合)狀態存在，水溶液的pH值范圍不應破壞沸石的晶體結構。常用的交換條件:溫度為室溫至100℃，時間數十分鍾到數小時，溶液濃度為0.1～0.2mol。
NaA(4A)型沸石徑Ca2+或K+交換為相應的CaA(5A)或KA(3A)型沸石，NaX(13X)型沸石經Ca2+交換為CaX(10X)型沸石，是水溶液中交換的典型例子。
鹽熔交換法:鹼金屬鹵化物、硫酸鹽、硝酸鹽型都可用來提供陽離子交換的酸鹽溶液，但要求其熔化的溫度必須低於沸石結構破壞溫度。在熔鹽溶液中，除有陽離子交換反應進行外，還有一部分鹽類包藏在沸石的籠內，因此，可形成特殊性能的沸石。
例如:將Li、K、Cs、Ag、Tl等金屬的硝酸鹽和硝酸鈉混合，加熱到330℃與NaA型沸石進行交換，其中Li、Ag及Na的硝酸鹽可包藏到β籠中，因此可以將沸石中的Na+全部交換。非水溶液交換:當所需要交換的金屬處於陰離子中，或者金屬離子是陽離子，但它的鹽不溶於水，或者雖溶於水(AlCl3、FeCl3)，但溶液中呈強酸性，容易破壞沸石骨架等，此時可採用非水溶液中離子交換法，一般使用有機溶劑，如二甲基亞碸［(CH3)2SO］，乙腈(CH3CN)等，配成交換溶液，例:1克PtCl2、溶於100ml二甲基亞碸溶劑中，再加入混有12克NaX型沸石的100ml二甲基亞碸的漿液，在65℃下攪拌交換兩天半，用二甲基亞碸洗滌4次，水洗10次，於45℃乾燥5天，343℃焙燒3小時，產品分析結果，含Pt3.8%。
非水溶液交換:當所需要交換的金屬處於陰離子中，或者金屬離子是陽離子，但它的鹽不溶於水，或者雖溶於水(AlCl3、FeCl3)，但溶液中呈強酸性，容易破壞沸石骨架等，此時可採用非水溶液中離子交換法，一般使用有機溶劑，如二甲基亞碸［(CH3)2SO］，乙腈(CH3CN)等，配成交換溶液，例:1克PtCl2、溶於100ml二甲基亞碸溶劑中，再加入混有12克NaX型沸石的100ml二甲基亞碸的漿液，在65℃下攪拌交換兩天半，用二甲基亞碸洗滌4次，水洗10次。於45℃乾燥5天，343℃焙燒3小時，產品分析結果，含Pt3.8%。
蒸氣交換法:某些鹽類在較低的溫度下就能升華為氣態，沸石可在這種氣態環境中進行離子交換，如NH4Cl在300℃為氣態，沸石中的Na+可以和NH4Cl蒸氣進行交換。
沸石陽離子交換性能，主要與沸石中的硅鋁比的高低。沸石的孔穴大小，陽離子位置以及陽離子的性質有關。
沸石中的陽離子完全是由於沸石中部分硅被鋁置換後，產生不平衡，電荷較少，格架電荷亦較低，為平衡這些電荷而進入沸石中的。因此它也影響離子的交換。如X型和Y型沸石分子篩，具有相同的晶體結構和陽離子位置，但它的硅鋁比(SiO2/Al2O3)不同，X型為2.1～3.0，Y型為3.1～6.0，所以陽離子數目也不同，單位晶胞中X型含有86個Na+，因此，離子交換性質也有差異，X型分子篩進行離子交換比較容易，而Y型分子篩則比較困難。沸石孔穴的大小直接影響離子交換的進行，如A型分子篩主要孔道直徑約0.42nm，因此凡是直徑小於0.42nm的陽離子都可以取代Na+，鹼金屬K+，Rb+，Cs+，鹼土金屬Ca2+，Sr2+，Ba2+以及貴金屬Ag+，直徑都小於0.42nm，故都可以交換Na+。
沸石的離子交換具選擇性。常見的幾種天然沸石離子交換容量見表18－12。
表18－12 常見的幾種天然沸石離子交換容量 單位:mmol/100g
其中，菱沸石中的陽離子交換選擇性順序如下:
Ti4+>K+>Ag+>Rb+>NH+4>Pb2+>Na+>Ba2+>Sr2+>Ca2+>Li+
多數的一價陽離子優先於二價陽離子交換。
在斜發沸石中，幾種陽離子的交換選擇性能順序為:
K+>NH+4>Na+>Ba2+>Ca2+>Al3+
我國河北省獨石口斜發沸石岩對Cs237的選擇交換容量為0.15～0.25mg/g;方沸石中的Na+易於被Ag+，Ti，Pb等交換。吉林省石堋的方沸石岩，其孔徑0.26nm，方沸石含量30%～50%，小於NH+4離子的直徑(dNH+4=0.28nm)，從而對NH+4交換容量很低，只有0.18～0.54mg/g沸石，但對直徑小於0.26nm的Ca，Cr，Cd具有較高的離子交換容量，日本曾用方沸石除Cu，Cd等離子，效果較好。
經過離子交換後的沸石，其吸附性質，諸如吸附速度、吸附選擇性、吸附容量等都可以發生變化，在大多數情況下，比表面積要變小，這常是由於交換後引起沸石結構破壞所致，經多價陽離子交換後，多數沸石的熱穩定性有所提高，如經稀土金屬離子交換後的Y型沸石有很好的熱和水熱穩定性，這種特性廣泛地利用在沸石的催化劑中。
四、沸石的催化性能
沸石具有排列整齊的晶穴和均勻的孔徑，其晶體骨架是陰離子，因此，就有陽離子平衡電荷，二者構成了沸石的互相依存、不可分割的組成部分，沸石作為整體而言，不同類型的沸石的催化活性有很大的差異。
1960年，美國雷特發現合成沸石的催化性能後，沸石的應用很快擴大到石油化工領域，研究表明，沸石具有良好的催化性能，是有效的催化劑和催化劑載體。
沸石的陽離子骨架類型、孔穴大小、孔道、內外表面積、陽離子種類及交換性與其催化性能有很大的關系。
多相催化反應是在固體的催化劑表面上進行的，催化活性與催化劑的活性表面大小有關。對於沸石，99%以上的表面是在晶穴內，因此，沸石作為催化劑和催化劑載體時，催化反應的進行受著沸石晶穴大小的控制。只有比晶孔小的分子可以出入，所以，沸石催化劑對反應物和產物分子的形狀和大小都表現出很大的選擇性。例:對正乙烷(0.49nm)異相化的異乙烷(0.56nm)用Pd(0.5)－CaY(孔徑約0.9nm)型沸石做催化劑時，其異乙烷的產率為70.3%，當用Pd(0.5)－CaA型沸石(孔徑0.4～0.5nm)做催化劑時，產率為2.4%。
這是因為正乙烷(0.49nm)可以進入CaA型沸石(0.5nm)的晶穴中，同時發生催化和異構化反應，但異構產物(異乙烷0.56nm)不能從沸石晶孔中逸出，在這種情況下，或者是異構物殘留在沸石晶穴內，或者是繼續反應為直鏈烴而逸出，故CaA型沸石上正乙烷催化產物中幾乎不含異構烴，異丁烷/正丁烷<0.05。
當外界條件變化時，如溫度升高，占沸石總表面積百分之一的外表面亦可成為不可忽視的因素，如鈣絲光沸石上的苯加氫生成環乙烷的反應，由於苯(0.68nm)和環乙烷(0.61nm)的分子都大於絲光沸石的孔徑，因此反應只能在沸石的外表面上進行，130℃時，環乙烷產率只有4.2%，溫度升高到200℃後，產率升為37.5%。
陽離子與催化性能有很大的關系
據反應類型的不同，沸石催化劑的活性中心或者位於充滿陽離子的位置上，或者位於脫去陽離子後的空位上，因此，陽離子的性質對催化反應也起重要作用。合成沸石中的陽離子一般也是一價的Na+，它和其他一價陽離子具有相似的催化性能，但通常認為:一價陽離子在沸石中完全中和了負電荷中心，它們在沸石的晶穴中能量是均一的;另一方面，通過實驗表明，鈉型沸石確無酸性中心，因此，一價金屬陽離子沸石在羰離子型反應中，幾乎沒有催化活性，當一價離子被二價或多價金屬離子置換後，才能顯示出靜電場作用或酸性作用。
在沸石催化劑中，大量應用了稀土陽離子沸石催化劑，稀土金屬離子與二價陽離子沸石相比，在催化裂化、芳烴烷基化等羰離子型反應中的催化活性都高於二價的陽離子沸石，且具有較高的熱穩定性和抗水蒸氣性能。
天然沸石一般不能直接用做催化劑，需要用離子交換法將其改為H型沸石才能加以應用。在羰離子型反應中，一般均採用氫型或脫陽離子及多價金屬型沸石做催化劑，而沸石中的陽離子多數為鈉離子，鈉離子的存在對這反應不利，通常用離子交換法把Na2O降至0.3%以下，製成氫型或脫陽離子型沸石，從而顯示出強的羰離子活性。
通常用銨鹽［NH4Cl，(NH4)2SO4、NH4NO3］溶液交換沸石中的鈉離子，銨基型沸石加熱至260℃時，NH+4就開始分解，形成含H+的中間體，這叫氫型沸石，由於H+很小，具有很強的極化能力，可與沸石的晶格生成羥基，在高溫時這些羥基以水的形式脫除，就形成脫陽離子型沸石。過程見圖18－25。結構(Ⅱ)代表銨型，結構(Ⅲ，Ⅳ)代表氫型，結構(Ⅴ)代表脫陽離子型，由於氫型轉變為脫陽離子型沒有截然的分界線，在一般活化溫度范圍內可能是二者的混合物。
對於高硅(Si/Al>5)沸石，如絲光沸石和毛沸石等可直接用酸處理獲得氫型沸石，由X、Y型沸石直接用酸處理，會破壞它的晶體結構。
圖18－25 幾種沸石的轉變過程示意圖
用RE3+或RE3+—NH+4交換的X型或Y型沸石以及—NH+4交換的絲光沸石與硅鋁催化劑相比，具有活性高、選擇性好、穩定性高以及抗毒能力強等特點，為了保證固體催化劑的強度和傳熱要求，都採用沸石載體體系，沸石顆粒做活性組分分散在硅鋁凝膠或白土中，一般含有沸石5%～25%，載體可將沸石晶粒隔開，使沸石分散均勻，以最佳地發揮沸石的性能，並對沸石晶粒有黏結作用，以達到催化劑的強度要求。
天然沸石是理想的催化劑載體，許多具有催化活性的載體金屬，可以通過離子交換進入沸石孔穴中，隨後還原成元素狀態，這樣可以提高金屬的利用效率。
『柒』 水處理的物理化學處理方法有哪些
一、離子交換
離子交換法是水質軟化和去除水中鹽的主要方法。回在廢水處理答中用來去除金屬離子和一些非金屬離子。例如，可去除廢水中的鈣、鎂、鉀、鈉離子以及氯離子、硫酸根離子等。這種方法的實質是利用不可溶解的離子化合物(稱為離子交換樹脂)上的可交換離子或基團與水中其它同性離子進行離子交換反應，類似化學中的置換反應。這種離子交換過程是可逆的。當離子交換樹脂工作一段時間後，樹脂被廢水中的離子所飽和，不能繼續交換時，可利用樹脂交換過程可逆的性質，對樹脂進行再生以恢復交換的能力。
二、吸附
固體表面的分子或原子因受力不均衡而具有剩餘的表面能，當某些物質碰撞固體表面時，受到這些不平衡力的吸引而停留在固體表面上，這就是吸附。這里的固體稱吸附劑。被固體吸附的物質稱吸附質。吸附的結果是吸附質在吸附劑上濃集，吸附劑的表面能降低。————格瑞水務
『捌』 的運作特點是否是直接或間接的物理交換或物理接觸（
廢水萃取處理法廢水萃取處理法是利用萃取劑，通過萃取作用使廢水凈化的方法。根據一種溶劑對不同物質具有不同溶解度這一性質，可將溶於廢水中的某些污染物完全或部分分離出來。向廢水中投加不溶於水或難溶於水的溶劑（萃取劑），使溶解於廢水中的某些污染物（被萃取物）經萃取劑和廢水兩液相間界面轉入萃取劑中。萃取操作按處理物的物態可分固——液萃取、液——液萃取兩類。工業廢水的萃取處理屬於後者，其操作流程：①混合，即使廢水和萃取劑最大限度地接觸；②分離，即使輕、重液層完全分離；③萃取劑再生，即萃取後，分離出被萃取物，回收萃取劑，重復使用。萃取劑的選擇應滿足：①對被萃取物的溶解度大，而對水的溶解度小；②與被萃取物的比重、沸點有足夠差別；③具有化學穩定性，不與被萃取物起化學反應；④易於回收和再生；⑤價格低廉，來源充足。此法常用於較高濃度的含酚或含苯胺、苯、醋酸等工業廢水的處理。廢水光氧化處理法廢水光氧化處理法是利用紫外光線和氧化劑的協同氧化作用分解廢水中有機物，使廢水凈化的方法。廢水氧化處理使用的氧化劑（氯、次氯酸鹽、過氧化氫、臭氧等），因受溫度影響，往往不能充分發揮其氧化能力；採用人工紫外光源照射廢水，使廢水中的氧化劑分子吸收光能而被激發，形成具有更強氧化性能的自由基，增強氧化劑的氧化能力，從而能迅速、有效地去除廢水中的有機物。光氧化法適用於廢水的高級處理，尤其適用於生物法和化學法難以氧化分解的有機廢水的處理。廢水離子交換處理法廢水離子交換處理法是藉助於離子交換劑中的交換離子同廢水中的離子進行交換而去除廢水中有害離子的方法。其交換過程：①被處理溶液中的某離子遷移到附著在離子交換劑顆粒表面的液膜中；②該離子通過液膜擴散（簡稱膜擴散）進入顆粒中，並在顆粒的孔道中擴散而到達離子交換劑的交換基團的部位上（簡稱顆粒內擴散）；③該離子同離子交換劑上的離子進行交換；④被交換下來的離子沿相反途徑轉移到被處理的溶液中。離子交換反應是瞬間完成的，而交換過程的速度主要取決於歷時最長的膜擴散或顆粒內擴散。離子交換的特點：依當量關系進行，反應是可逆的，交換劑具有選擇性。應用於各種金屬表面加工產生的廢水處理和從原子核反應器、醫院和實驗室廢水中回收或去除放射性物質，具有廣闊的前景。廢水吸附處理法廢水吸附處理法是利用多孔性固體（稱為吸附劑）吸附廢水中某種或幾種污染物（稱為吸附質），以回收或去除某些污染物，從而使廢水得到凈化的方法。有物理吸附和化學吸附之分。前者沒選擇性，是放熱過程，溫度降低利於吸附；後者具選擇性，系吸熱過程，溫度升高利於吸附。吸附法單元操作分三步：①使廢水和固體吸附劑接觸，廢水的污染物被吸附劑吸附；②將吸附有污染物的吸附劑與廢水分離；③進行吸附劑的再生或更新。按接觸、分離的方式，可分為：①靜態間歇吸附法，即將一定數量的吸附劑投入反應池的廢水中，使吸附劑和廢水充分接觸，經過一定時間達到吸附平衡後，利用沉澱法或再輔以過濾將吸附劑從廢水中分離出來；②動態連續吸附法，即當廢水連續通過吸附劑填料時，吸附去除其中的污染物。吸附劑有活性炭與大孔吸附樹脂等。爐渣、焦炭、硅藻土、褐煤、泥煤、粘土等均為廉價吸附劑，但它們的吸收容量小，效率低。
『玖』 物理化學判斷題：電位離子吸附和離子交換吸附都是有選擇性的。
如果是離子的話，應該算是化學裡面的氧化還原反應。或者說是置換反應。在高中的化學課本中，有大量的這類實驗，比如通電在電解液中，得到某種單質，或者直接進行置換得到單質。