作业帮氯化钠如何去除树脂中的钙离子和镁离子
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/23 14:09:59
氯化钠如何去除树脂中的钙离子和镁离子
氯化钠如何去除树脂中的钙离子和镁离子
氯化钠如何去除树脂中的钙离子和镁离子
强酸性阳离子树脂
这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基－SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性.树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3－,能吸附结合溶液中的其他阳离子.这两个 离子交换树脂
反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换.强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用.
树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用.如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成.
弱酸性阳离子树脂
这类树脂含弱酸性基团,如羧基－COOH,能在水中离解出H+ 而呈酸性.树脂离解后余下的负电基团,如R-COO－(R为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用.这种树脂的酸性即离解性较弱,在低pH下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5～14)起作用.这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生).
强碱性阴离子树脂
这类树脂含有强碱性基团,如季胺基(亦称四级胺基)－NR3OH(R为碳氢基团),能在水中离解出OH－而呈强碱性.这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用.这种树脂的离解性很强,在不同pH下都能正常工作.它用强碱(如NaOH)进行再生.
方程式为：2NaR + Ca2+ = CaR2 + 2Na+（吸附钙离子）、
再生的方程式：CaR2 + 2Na+ == NaR + Ca2+
弱碱性阴离子树脂
这类树脂含有弱碱性基团,如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2,它们在水中能离解出OH－而呈弱碱性.这种树脂的正电基团能与溶液 离子交换树脂
中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用.这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附.它只能在中性或酸性条件(如pH1～9)下工作.它可用Na2CO3和氨水进行再生.
离子树脂的转型
以上是树脂的四种基本类型.在实际使用上,常将这些树脂转变为其他离子型式运行,以适应各种需要.例如常将强酸性阳离子树脂与NaCl作用,转变为钠型树脂再使用.工作时钠型树脂放出Na+与溶液中的Ca2+、Mg2+等阳离子交换吸附,除去这些离子.反应时没有放出H+,可避免溶液pH下降和由此产生的副作用(如蔗糖转化和设备腐蚀等).这种树脂以钠型运行使用后,可用盐水再生(不用强酸).又如阴离子树脂可转变为氯型再使用,工作时放出Cl－而吸附交换其他阴离子,它的再生只需用食盐水溶液.氯型树脂也可转变为碳酸氢型(HCO3－)运行.强酸性树脂及强碱性树脂在转变为钠型和氯型后,就不再具有强酸性及强碱性,但它们仍然有这些树脂的其他典型性能,如离解性强和工作的pH范围宽广等.
氯化钠中的钠是离子活性比较强的，尤其是相对于钙镁离子，当盐水和已经吸附了钙镁的树脂接触时，钠离子就会和树脂基团结合，将钙镁离子置换下来。
氯化钠溶液进入树脂中后，与钙离子和镁离子进行阳离子交换，钙离子和镁离子被换出来形成溶液，钠离子进入树脂中。那树脂中不充满了钠离子了？再想用树脂吸收钙离子和镁离子还可以吗？我说的树脂是用在去除地下水中的钙离子和镁离子的树脂，等树脂中的钙离子和镁离子太多时，同盐水清洗树脂，如果纳离子留在树脂中，树脂不是不能再吸附钙离子和镁离子了？树脂还能再吸附钙离子和镁离子。 这个过程是可逆的。...
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氯化钠溶液进入树脂中后，与钙离子和镁离子进行阳离子交换，钙离子和镁离子被换出来形成溶液，钠离子进入树脂中。
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