離子交換可以去除哪些離子

A. 陽離子交換樹脂中的弱樹脂主要去除水中什麼成份

弱酸性陽離子樹脂主要吸附水裡面該ph下帶正電荷的物質。比如該ph下成帶正電的氨基酸、蛋白質版、各種權帶正電荷的金屬離子等。
這類樹脂含弱酸性基團，如羧基－COOH，能在水中離解出H+而呈酸性。樹脂離解後餘下的負電基團，如R-COO－(R為碳氫基團)，能與溶液中的其他陽離子吸附結合，從而產生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱，在低pH下難以離解和進行離子交換，只能在鹼性、中性或微酸性溶液中(如pH5～14)起作用。這類樹脂亦是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生)。

B. 什麼是離子交換

離子交換是一種通過離子交換樹脂處理水溶液以去除鹽分和其他離子的過程。這個過程涉及到兩種類型的樹脂：陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。
### 陽離子交換樹脂原理：
陽離子交換樹脂含有磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基團。在水溶液中，這些基團會釋放出H+離子。當溶液中的金屬陽離子（如Na+、Ca2+、K+、Mg2+、Fe3+等）與樹脂上的H+離子進行交換時，金屬陽離子會被轉移到樹脂上，而樹脂上的H+則進入水中。這樣，水溶液中的陽離子濃度降低，實現了陽離子的去除。
### 陰離子交換樹脂原理：
陰離子交換樹脂含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亞胺基（—NH2）等鹼性基團。這些基團在水溶液中容易生成OH-離子。當水溶液中的陰離子（如Cl-、HCO3-等）與樹脂上的OH-離子進行交換時，水溶液中的陰離子會被轉移到樹脂上，而樹脂上的OH-則進入水中。這樣，水溶液中的陰離子濃度降低，實現了陰離子的去除。
由於H+和OH-相結合生成了水，這一過程也實現了脫鹽的目的。
### 離子交換樹脂的使用方法：
1. **預選**：離子交換樹脂的粒度通常在20-35目，有些可達到50目。使用前需要乾燥、粉碎和過篩。乾燥通常在烘箱中進行，也可以在裝有五氧化二磷、氧化鈣或濃硫酸的乾燥器中進行。粉碎時避免過細，以免影響實驗收率。
2. **預處理**：強鹼性離子交換樹脂應先用20倍樹脂體積的4%氫氧化鈉水溶液處理，然後用10倍體積的水洗，再用10倍量4%鹽酸處理，最後用蒸餾水洗至中性。氯型樹脂可轉化成OH型，然後再轉化回氯型。弱鹼性離子交換樹脂處理時只需用10倍量蒸餾水洗即可。
3. **裝柱**：將處理好的樹脂置於燒杯中，加水充分攪拌除掉氣泡，靜置至樹脂大部分沉降後，傾去上層泥狀顆粒。反復操作直至上層液澄清，然後裝柱。柱子底部放1cm高的玻璃絲，用玻璃棒將其壓平，再將樹脂倒入柱子中，注意防止氣泡產生。
4. **樹脂交換**：將樣品配製成一定濃度的水溶液，以適當流速通過柱子，或反復通過柱子，直到成分交換完全。可以用顯色法檢驗成分是否交換徹底。
5. **樹脂洗脫**：根據成分的親和力，選擇合適的洗脫劑，如強酸、強鹼、鹽類、不同pH緩沖溶液、有機溶液等。可以採用梯度洗脫或單一濃度洗脫。
6. **樹脂再生**：在離子交換過程中，樹脂會逐漸失去其交換能力。為了恢復樹脂的活性，需要進行再生處理。具體的再生方法取決於樹脂的類型和使用條件。
通過以上步驟，離子交換樹脂能夠有效地去除水溶液中的陽離子和陰離子，達到脫鹽和其他特定的分離純化目的。

C. 混床離子交換樹脂主要可以去除什麼

除鹽水陰陽混床中陽樹脂為H型，陰樹脂為OH型，這樣陽樹脂交換了水中的陽離子，釋放出專H根離子，陰樹脂交屬換了水中的陰離子，釋放出OH根離子，陽樹脂釋放出的H+ 與陰樹脂釋放出的OH-結合生成水，反應原理為：
HR + Na+ → NaR + H+
ROH + Cl- → RCl + OH-
H+ + OH- → H2O

D. 如何去掉水中鈣離子，鎂離子

1、煮沸法

由於碳酸鈣不溶，碳酸鎂微溶，所以碳酸鎂在進一步加熱的條件下還可以與水反應生成更難溶的氫氧化鎂。由此可見水垢的主要成分為碳酸鈣和氫氧化鎂。

2、石灰——純鹼法 (工業用)

在這種方法中，暫時硬度加入石灰就可以完全消除，HCO3-都被轉化成CO32-。而鎂的永久硬度在石灰的作用下會轉化為等物質的量的鈣的硬度，最後被去除。反應過程中，鎂都是以氫氧化鎂的形式沉澱，而鈣都是以碳酸鈣的形式沉澱。

3、離子交換法

這種方法中用到的離子交換劑，有無機和有機兩種。無機離子交換劑，如沸石等；有機離子交換劑包括：碳質離子交換劑——磺化酶，陰陽離子交換樹脂等。而且一般的離子交換劑在失效後還可以再生。

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鈣離子的檢驗

焰色反應:若某物質的焰色為磚紅色，則該物質含Ca2+

1、取一鉑絲用稀鹽酸酸洗後灼燒,反復多次,直至火焰變為無色.

2、將鈣產品放在碾缽中用,玻璃棒碾成粉末.

3、用鉑絲分別蘸一些粉末放置酒精燈上灼燒,觀察火焰的顏色.

水中鈣離子的測定

測定鈣、鎂離子的可靠方法為重量法，這種方法手續繁瑣，分析速度慢，目前常用的方法是EDTA絡合滴定法，EDTA絡合滴定法適用於工業循環冷卻水中鈣含量在2-200mg/l，鎂含量在2-200 mg/l的測定，也適用於其他工業用水及生活用水中鈣、鎂離子含量的測定。