初中化学应该都有这方面的介绍,阴阳原理都是一样的,
反应如下:
采用离子交换版方法,可以把权水中呈离子态的阳、阴离子去除,以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达:
1、阳离子交换树脂:R—H+Na+
R—Na+H+
2、阴离子交换树脂:R—OH+Cl-
R—Cl+OH-
阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:
RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O
由此可看出,水中的NaCl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物只有H2O,故达到了去除水中盐的作用。
2. 如何用阴离子交换树脂层析分离混合氨基酸
离子交换树脂是一种合成的高聚物,不溶于水,能吸水膨胀.高聚物分子由能电离的回极性答基团及非极性的树脂组成.极性基团上的离子能与溶液中的离子起交换作用,而非极性的树脂本身物性不变.通常离子交换树脂按所带的基团分为强酸(=R=S03H)、弱(=COOH)、强碱 (=N+=R:)和弱碱(=NH2=NHR=NR2).
离子交换树脂分离小分子物质如氨基酸、腺苷、腺苷酸等是比较理想的.但对生物大于物质如蛋白质是不适当的,因为它们不能扩散到树脂的链状结构中.故如分离生物大子、可选用以多糖聚合物如纤维素、葡聚糖为载体的离子交换剂.
本实验用磺酸阳离子交换树脂分离酸性氨基酸(天冬氨酸)、中性氨基酸(丙氨酸)碱性氨基酸(赖氨酸)的混合液.在特定的pH条件下,它们解离程度不同,通过改变脱液的pH或离子强度可分别洗脱分离.
3. 阴离子交换树脂的原理
离子交换是带电粒子或离子的可逆交换与相同电荷的交换。当存在于不溶性阴阳离子专交换树脂基质上属的离子有效地与周围溶液中存在的类似电荷的离子交换位置时,会发生这种情况。
阴阳离子交换树脂以这种方式起作用,因为它的官能团基本上是固定的离子,它们永久地结合在树脂的聚合物基质中。这些带电离子将容易与相反电荷的离子结合,这些离子通过施加抗衡离子溶液而被输送。这些反离子将继续与官能团结合,直至达到平衡。
混合离子交换器简称为混床。是指在一个交换容器当中,把阴阳离子交换树脂按照一定的比例进行填装,在混合均匀的状态下,进行阴阳离子交换,从而去除水中的盐分,达到出水的水质≥5MΩcm。去离子的目的是想将溶解在水当中的无机离子排除出去,与硬水通过软化水设备软化是一样道理,也是利用离子交换树脂的原理。使用两种树脂,阴阳离子树脂。阳离子交换树脂使用氢离子来交换阳离子,而阴离子交换使用氢氧根离子来交换阳离子,氢离子与氢氧根离子相互结合成为中性的水,具体的反应的方程式如下:
M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1
A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1
4. 为什么阴阳离子交换树脂混合后会结块
阳、阴离子交换树脂酸碱再生混合后会结块的现象叫做抱团现象,主要发生于混床设备中的阳阴树脂之间。
由于静电力的作用,新树脂表面非常干净,阳树脂和阴树脂间的静电力非常强困含笑,使得树脂抱团能力强,混床设备反洗难以自老者然分开,通过加入电解质(氯化钠或氢氧化钠)到树脂层中,消除树脂间的静电力,这样树脂就不会再抱团,树脂反洗才能分层明显。
具体操作如下:
1. 将水液面放置树脂层上约500mm处,从交换柱进碱管,以3~4m/h的流速从上向下通入两倍树脂体积(阳阴树脂总树脂量)的约4%NaOH溶液,此时排出废液pH大于14,然后用交换柱内的氢氧化钠溶液浸泡4~8h。
2. 碱浸泡时,每1小时用压缩空气搅拌10~20min,碱液浸泡结束后,不经清洗,直接进行大反洗,反洗开始时,流速宜小,待树脂松动后,逐渐加大反洗流速,使整个树脂层的展开率在50~70%,维持10min左右,关闭反洗阀门,让树脂自由沉降,观察树脂分层情况。
3. 如树脂分层还不明显汪含,打开下排水阀门,将混床树脂上部空间的碱液排回到树脂层中,使整个树脂层处于碱液中,再重新反洗分层。如此重复,直至树脂分层明显。
4.确认阳、阴树脂良好分层后,自上向下正洗(正洗流速一般为20-40m/h)至出水PH8-9,最后进行正常再生处理即可。
如有疑问欢迎关注我头像信息,继续沟通交流学习。