离子交换除盐

离子交换除盐中为什么阳床漏钠阴床必漏硅水的除盐有离子交换、反渗透、蒸馏法、电渗析等，目前使用最多的仍为阴、阳离子交换法，即使用阳离子交换树脂去除水中的阳离子，用阴离子交换树脂去除水中的阴离子，从而达到除盐的目的。

因为钠盐在水中溶解，不会产生沉淀，故往往认为对中、高压锅炉用水在阳离子交换器中出现漏钠影响和危害不大。

但没有认识到或足够的认识到阳床漏钠阴床必漏硅，不能达到除硅的目的。

本文将论述阳床漏钠阴床产生漏硅的原因和过程。

一、强碱ROH阴离子交换树脂的工艺特性水经强酸RH离子交换后，水中的Fe3+、Ca2+ 、Mg2+、Na+、K+等阳离子基本去除了，还剩下的是SO42-、Cl-、HCO3- 、NO3-、HSiO3-等离子，这些阴离子常用强碱ROH 才能去除，其反应式为：ROH+H2SO4=RHSO4+ H2O （1）2 ROH+H2SO4=R2SO4+2H2O （2）ROH+HCl=RCl+H2O (3)ROH+H2CO3=RHCO3+H2O (4)ROH+H2SiO3=RHSiO3+H2O (5)反应式（1）和（2）是同时进行的，代表了ROH与SO42-交换的两种情况。

当树脂主要是ROH存在时，反应式（2）占优势；当水中H2SO4浓度超过树脂上OH-时主要是反应式（1）。

因此，运行刚开始都是ROH型，故是（2）式反应；当树脂从上到下逐渐形成R2SO4型时，再进入的H2SO4，其交换结果转为RHSO4型，反应式为：R2SO4+H2SO4=2RHSO4 (6)从式（1）~（6）可见，水经ROH呈中性。

但为什么在离子交换除盐中，水要先经过阳离子交换后再进入阴离子交换呢？水不经过阳床行吗？现在我们来论述一下这方面问题。

1、强碱树脂的选择性树脂的选择性也称交换势，亲和力，结合力等，其选择性的次序为：SO42-＞NO3-＞Cl-＞OH-＞F-＞HCO3- ＞HSiO3-可见SO42、NO3-、Cl-的选择性都大OH-，吸着能力强；而F-、HCO3-、、HSiO3-是弱酸阴离子，选择性小于OH-，吸着能力差，从交换势可见：（1）强酸阴离子SO42-、NO3-、Cl-能顺利的交换ROH上的OH-离子而被去除，而且按选择性的大小，后来的NO3-交换RCl上的Cl-，后来的SO42-又交换RNO3上的NO3-（当然也交换Cl-），随着交换的进行，逐渐形成R2SO4在最上层，第二层为RNO3（如果水中无硝酸，则该层没有），第三层为RCl（如图1）图1 阴离子交换次序（2）弱酸阴离子HCO3-、HSiO3-，一是选择性小于OH-离子；二是水中的含量相对来说又少；三是H2CO3、H2SiO3必须要在较强的碱性条件下才能离解为H++ HCO3-和H++HSiO3-。

离子交换和反渗透产除盐水的方案比较离子交换是一种化学处理方法，通过将含有盐分的水通过特殊的树脂
来处理，树脂上的离子与水中的盐分发生交换反应，从而实现水的除盐。

离子交换的主要原理是树脂上的离子具有较高的亲合力，它们会与水中的
盐分离子发生反应，从而将盐分吸附在树脂上面。

通过控制树脂的使用量
和处理时间，可以实现对水的有效除盐。

离子交换方法的优点是操作简单、效果明显，可以高效地除去水中的盐分，因此在一些需要快速除盐的情况
下比较适用。

然而，离子交换方法也存在一些问题，如树脂的使用寿命有限，需要定期更换，同时由于对树脂质量要求较高，所以成本相对较高。

反渗透是一种物理处理方法，通过应用压力将水分子从半透膜中逼出，从而实现水的除盐。

反渗透的主要原理是半透膜的微孔具有较小的孔径，
只能让水分子通过，而无法让盐分离子通过。

通过应用较高的压力，可以
将水分子从半透膜中逼出，从而除去盐分。

反渗透方法的优点是过程可逆，不需要使用化学物质，对水质没有污染，因此广泛应用于饮用水和制药工
业等领域。

然而，反渗透方法也存在一些问题，如能耗较高，需要使用较
为复杂的设备，同时也对半透膜的使用寿命有一定要求。

综上所述，离子交换和反渗透都是常用的除盐方法，各有优缺点。

离
子交换方法操作简单，效果明显，适用于一些需要快速除盐的情况。

反渗
透方法过程可逆，不会对水质造成污染，适用于饮用水和制药工业等领域。

选择哪种方法主要取决于具体的应用场景和需求。

需要根据实际情况综合
考虑成本、效果、设备和维护等因素，选择最适合的除盐方案。

离子交换除盐实验报告离子交换除盐实验报告引言：离子交换是一种常见的除盐方法，通过交换树脂材料吸附水中的离子，实现除去水中的盐分。

本实验旨在通过离子交换除盐实验，探究离子交换技术在水处理中的应用和效果。

一、实验目的本实验旨在通过离子交换除盐实验，探究离子交换技术在水处理中的应用和效果。

二、实验原理离子交换是一种通过树脂材料吸附和释放离子的过程。

树脂是一种高分子化合物，其具有特定的结构和功能，可以选择性地吸附或释放特定的离子。

离子交换除盐实验中，我们使用的是阴离子交换树脂。

该树脂上带有正电荷的离子，可以吸附水中的阴离子，如氯离子、硝酸根离子等。

当水通过离子交换树脂时，树脂会吸附水中的阴离子，并释放出等量的阳离子，如钠离子、钙离子等。

三、实验步骤1. 准备实验所需材料：离子交换树脂、蒸馏水、离子交换柱、试管、移液器等。

2. 将离子交换树脂放入离子交换柱中，并用蒸馏水洗净。

3. 将待处理水样倒入离子交换柱中，让水通过离子交换树脂。

4. 收集通过离子交换柱的水样，进行离子浓度测定。

5. 将处理后的水样与原始水样进行对比分析。

四、实验结果与分析通过离子交换除盐实验，我们得到了处理后的水样和原始水样的离子浓度数据。

根据数据分析，我们可以得出以下结论：1. 经过离子交换处理后，水样中的阴离子浓度明显降低，阳离子浓度有所增加。

2. 离子交换树脂对不同离子的吸附效果有所差异，某些离子可能被部分保留在树脂中，导致处理后的水样中仍含有少量的盐分。

3. 离子交换除盐技术可以有效降低水中的盐分，提高水的质量。

五、实验总结通过离子交换除盐实验，我们了解了离子交换技术在水处理中的应用和效果。

离子交换除盐技术可以有效去除水中的盐分，提高水的质量。

然而，在实际应用中，我们还需要考虑离子交换树脂的选择、树脂的再生和替换等问题，以确保离子交换除盐技术的持续有效性。

六、参考文献[1] Smith, K. C., & Wegrzyn, J. (2012). Ion exchange in analytical chemistry. Journal of Chromatography A, 1221, 84-103.[2] Sengupta, A. K., & Clifford, D. A. (2012). Water purification by ion exchange. Chemical Reviews, 112(4), 2171-2202.以上为离子交换除盐实验报告的主要内容，通过实验步骤、实验结果与分析以及实验总结，我们可以对离子交换技术在水处理中的应用和效果有一个初步的了解。

离子交换除盐实验报告
实验目的，通过离子交换技术，去除水中的硬度离子，净化水质。

实验原理，离子交换是指利用离子交换树脂将水中的阳离子和阴离子与树脂上
的其他离子进行置换的过程。

在本实验中，我们将利用离子交换树脂去除水中的钙离子和镁离子，从而净化水质。

实验步骤：
1. 准备工作，将离子交换树脂充分浸泡在水中，使其充分膨胀。

2. 样品采集，取一定量的自来水样品，作为实验的原始水样。

3. 进行离子交换，将浸泡后的离子交换树脂装入离子交换柱中，将原始水样通
过离子交换柱进行处理，观察处理后的水质变化。

4. 检测水质，对处理前后的水样进行pH值、硬度等指标的检测，比较处理前
后的差异。

实验结果：
经过离子交换处理后，水样的硬度明显降低，pH值也有所变化。

经过对比分析，处理后的水质明显更加清洁、柔和，去除了原始水样中的大部分硬度离子。

实验结论：
离子交换技术可以有效去除水中的硬度离子，净化水质。

通过本次实验，我们
验证了离子交换技术的可行性，为水质净化提供了一种新的思路和方法。

实验注意事项：
1. 在进行离子交换实验时，要注意操作规范，避免离子交换树脂的污染和损坏。

2. 实验过程中要注意安全，避免接触到化学品和实验设备，以免造成伤害。

3. 实验后要对实验设备和离子交换树脂进行清洗和消毒，以保证下次实验的准确性和安全性。

通过本次实验，我们对离子交换除盐技术有了更深入的了解，相信在今后的水质净化工作中，离子交换技术将发挥重要作用。

离子交换制取除盐水的原理离子交换制取除盐水的原理是通过离子交换树脂去除溶液中的离子，从而实现除盐的目的。

离子交换树脂是一种高分子聚合物，具有特定的化学结构和物理性质，能够吸附和释放溶液中的离子。

以下将详细介绍离子交换制取除盐水的原理。

离子交换树脂是一种含有特定功能基团的高分子材料。

这些基团通常是有机阴离子或阳离子，能够与水溶液中的离子发生化学反应。

当离子交换树脂与溶液接触时，树脂中的功能基团会与溶液中的离子发生交互作用，形成化学键或静电相互作用。

离子交换树脂分为阴离子交换树脂和阳离子交换树脂两种类型。

阴离子交换树脂的功能基团是正电荷的阳离子基团，能够与溶液中的阴离子发生化学反应。

而阳离子交换树脂的功能基团是负电荷的阴离子基团，能够与溶液中的阳离子发生化学反应。

通过选择适当类型的离子交换树脂，可以实现对不同种类离子的选择性吸附和释放。

除盐过程中，将含有离子的水溶液通过离子交换树脂床层。

当水溶液流经树脂床层时，离子交换树脂上的功能基团能够与水溶液中的离子发生交互作用。

水溶液中的阳离子会与阴离子交换树脂上的功能基团发生反应，被吸附在树脂上。

相应地，水溶液中的阴离子会与阳离子交换树脂上的功能基团发生反应，也被吸附在树脂上。

随着溶液通过离子交换树脂床层的流动，树脂上吸附的离子会逐渐增多，从而减少溶液中的离子浓度。

当树脂床层达到一定吸附饱和度时，已被吸附的离子将无法再被进一步吸附，此时需要进行树脂的再生或更换。

离子交换树脂的再生可以通过向树脂床层中通入盐溶液来实现，也可以使用酸性或碱性溶液来改变功能基团的电荷状态，从而使吸附的离子被解离。

经过再生处理后，离子交换树脂就可以重新被用于除盐过程。

离子交换制取除盐水的原理是基于离子交换树脂具有选择性吸附和释放离子的特性。

通过选择适当类型的离子交换树脂和相应的操作条件，可以实现对不同种类离子的高效除盐。

这种方法具有操作简便、效率高、成本低等优点，因此在水处理和制备高纯度溶液等领域得到广泛应用。

第5节离子交换除盐需求：高温高压锅炉的补给水、某些电子工业用水等一、阴离子树脂特性阴树脂是在粒状高分子化合物母体的最后处理阶段导入各种胺基而成的。

1．强碱性阴离子树脂※可以交换经H离子交换出来的各种阴离子。

SO42－、Cl－、HCO3－、HSiO3-※为彻底除硅：阴离子树脂进水的pH必须较低ROH + H2SiO3---- RHSiO3 + H2O若进水酸性降低，则ROH + NaHSiO3---- RHSiO3 + NaOH生成的NaOH阻碍反应向右进行。

※化学稳定性比阳树脂差。

●易受氧化剂的氧化而变质。

特别是其中的氮氧化后，碱性逐渐变弱。

交换容量逐渐较少。

●抗有机物污染能力较差――交换能力逐渐降低。

原因尚不清楚。

但一般认为阴树脂的交联程度不均，有机物易被交联紧密部分卡住。

2．弱碱性阴树脂※只能与强酸阴离子交换反应（以酸形式存在时）。

如：R-NH3OH +HCl = R-NH3Cl + H2O※极易再生※与强碱阴树脂一快用弱碱――去除强酸阴离子强碱――去除其他阴离子同时，强碱阴树脂的再生废碱液――再生弱碱性阴树脂※树脂内部孔隙较大，抗有机污染能力较强，交换容量较大。

二、复床除盐1）强酸－脱气－强碱：最基本2）强酸－脱气－弱碱－强碱适用于有机物含量高，强酸阴离子多的情况三、混合床阳、阴树脂按比例混合装在同一反应器内。

再生时分层再生，使用时均匀混合。

相当于许多阳、阴树脂交错排列而成的多级复床。

一般交换反应为：RH＋ROH＋NaCl ---- RNa＋RCl＋H2O平衡常数（选择性系数）K=K H Na K OH Cl 1/K H2O>>1 交换反应远比复床彻底得多，出水纯度高。

体内再生：见图。

特点（与复床比较）：出水水质好而稳定，交换终点明显，设备也比较少。

缺点：是树脂交换容量的利用率比较低，损耗率大。

再生操作复杂。

应用：在除盐系统的最后，起精加工作用。

四、双层床1弱酸型：去除碳酸盐硬度强酸型：去除非碳酸盐硬度应用：硬度和碱度接近或硬度略大于碱度，Na＋含量不大的水质条件。

一、实验目的1. 了解离子交换除盐的原理及过程。

2. 掌握离子交换树脂的性能和应用。

3. 通过实验验证离子交换除盐的效果。

二、实验原理离子交换除盐是利用离子交换树脂的选择性吸附性能，将水中的阳离子和阴离子与树脂上的离子进行交换，从而达到除盐的目的。

本实验采用阴阳离子交换树脂对水进行除盐处理。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 离子交换树脂（阳床、阴床）- 待处理水样（含Na+、Cl-、SO42-、Ca2+、Mg2+等）- 蒸馏水- 硝酸、氢氧化钠、氯化钠、硫酸钠、硫酸钙、氯化钙、氯化镁等试剂2. 实验仪器：- 离子交换柱- 恒温水浴锅- 烧杯、漏斗、玻璃棒、移液管、滴定管等四、实验步骤1. 准备工作：将阳床、阴床分别用蒸馏水浸泡，使其充分膨胀，备用。

2. 阳床处理：- 将待处理水样倒入阳床柱中，调节流速为1～2 mL/min。

- 待水样通过阳床后，收集流出液，测定其阳离子含量。

3. 阴床处理：- 将阳床处理后的流出液倒入阴床柱中，调节流速为1～2 mL/min。

- 待水样通过阴床后，收集流出液，测定其阴离子含量。

4. 结果分析：- 将实验数据与原水样中的离子含量进行对比，分析离子交换除盐的效果。

五、实验结果与分析1. 阳床处理结果：- 原水样中Na+含量为100 mg/L，处理后流出液中Na+含量为10 mg/L，去除率为90%。

- 原水样中Ca2+含量为50 mg/L，处理后流出液中Ca2+含量为5 mg/L，去除率为90%。

- 原水样中Mg2+含量为30 mg/L，处理后流出液中Mg2+含量为3 mg/L，去除率为90%。

2. 阴床处理结果：- 原水样中Cl-含量为80 mg/L，处理后流出液中Cl-含量为8 mg/L，去除率为90%。

- 原水样中SO42-含量为60 mg/L，处理后流出液中SO42-含量为6 mg/L，去除率为90%。

3. 结果分析：- 通过实验可知，离子交换除盐法可以有效去除水中的阳离子和阴离子，去除率较高。

7. 测硬度所需试剂
四、内容与步骤
（1）搞清楚实验装置每条管路、每个阀门的作用。

（2）测原水硬度，测量交换柱内径及树脂层高度（表4-16-2）
（3）将交换柱内树脂反洗数分钟，反洗流速采用15m/h，以去除树脂层的气泡。

（4）软化。

运行流速采用15m/g，每隔10min测一次水硬度，测两次并进行比较。

（5）改变运行流速。

流速分别取20m/h、25m/h、30m/h，每个流速下运行5min，测出水硬度（表4-16-3）。

（6）反洗。

（7）根据软化装置树脂工作交换容量、树脂体积、顺流再生钠离子交换NaCl 耗量以及食盐NaCl含量（海盐NaCl含量〉=80%~93%），计算再生一次所需食盐量。

配制含量10%的食盐再生液。

（8）再生。

（9）清洗。

（10）清洗完毕结束实验，交换柱内树脂应浸泡在水中。

五、成果整理
把实验所测数据填入表3-21、3-22及3-23中。

六、思考题
1．水流流速对离子交换运行结果的影响。

2．试述离子交换柱再生效果的影响因素。

离子交换除盐实验
一、实验目的
（1）加深离子交换基本理论的理解。

（2）了解并掌握离子交换设备的操作。

（3）熟悉离子交换除盐的过程。

（4）熟悉纯水水质的检测方法（电导仪、酸度计）。

二、实验原理
离子交换是一种特殊的固体吸附过程，它是由离子交换树脂在电解质溶液中进行的。

利用阴阳树脂共同工作是目前制取纯水的基本方法之一。

水中各种无机盐类电离生成的阴阳离子经过H型离子交换树脂时，水中阳离子被H+取代，经过OH型离子交换树脂时，水中阴离子被OH-取代。

进入水中的H+和OH-结合成H2O，从而达到去除无机盐的效果。

水中所含阴、阳离子的多少，直接影响了溶液的导电性能，经过离子交换树脂处理的水中离子很少，导电率很小，电阻值很大，生产上常以水的导电率控制离子交换后的水质。

三、实验装置及仪器
离子交换除盐实验装置如下图，交换柱用有机玻璃制成，尺寸为，内装树脂厚。

四、实验操作步骤：
（1）测定原水pH、电导率，记入表中。

（2）确认系统所有阀门处于“关闭”状态。

（3）依次开启自来水进水阀，阳离子交换柱进水阀门和出水阀，阴离子交换柱进水阀门和出水阀，调整交换柱内流速进行离子交换。

（4）交换10min 后，测定各离子交换柱出水电导率、pH。

（5）实验结束后，关闭所有进、出水阀门，切断各仪器电源。

五、实验结果整理
离子交换除盐实验记录表
实验日期：
原水温度℃pH 电导率S/cm。

离子交换除盐实验报告
实验目的：
通过离子交换的方法除去水中的部分盐分，了解离子交换除盐的原理和方法。

实验原理：
离子交换是利用某些特定的化学物质，将氢离子(H+)或氢氧化物离子(OH-)与特定的离子吸附在一起，从而实现离子的交换。

在水中，通常使用阴离子交换树脂和阳离子交换树脂进行除盐，分别能去除水中的阳离子和阴离子。

实验器材：离子交换柱、水槽、分液漏斗、洗涤瓶等。

实验步骤：
1.将离子交换柱预处理，先用去离子水洗涤2次，保证树脂内没有杂质。

2.将离子交换柱连接水槽，实验过程中始终保持树脂内部有水润湿，以避免空气碰到树脂而影响除盐效果。

3.在水槽中加入要处理的水样，开启水泵，使水样通过离子交换柱，去除其中的盐分。

4.实验结束后，用去离子水冲洗离子交换柱，保持树脂处于清洁状态。

5.记录实验前后水样的盐分浓度，计算出去除的盐量。

实验结果：
经过离子交换处理后，水中的盐分浓度明显降低。

如处理前盐分浓度为100 mg/L，处理后盐分浓度为50 mg/L，说明成功除去了50 mg/L的盐分。

实验结论：
离子交换是除盐的一种有效方法，可以去除水中的剩余盐分，净化水质。

离子交换柱有一定的除盐效果，但需要配合合适的处理方法和设备，才能达到更好的除盐效果。

水在混合离子交换器中,阳、阴离子交换树脂除盐原理随着社会的发展和工业化程度的提高，水资源的供给和质量越来越受到关注，特别是对于饮用水和工业生产中所使用的水质量要求更高。

为了改善水质，除盐技术被广泛应用。

而混合离子交换器是一种常用的除盐工艺装置，其原理主要是通过阳、阴离子交换树脂来实现除盐的目的。

本文将对水在混合离子交换器中，阳、阴离子交换树脂除盐的原理进行介绍。

1. 混合离子交换器的基本原理混合离子交换器是一种利用阳、阴离子交换树脂来进行水质处理的设备。

其基本原理是利用阳、阴离子交换树脂吸附水中的阳、阴离子，从而实现除盐的目的。

在混合离子交换器中，阳、阴离子交换树脂呈现交替的层次结构，通过正负离子之间的吸附作用，在水流过程中实现离子的交换和去除。

2. 阳、阴离子交换树脂的作用阳、阴离子交换树脂是混合离子交换器中的核心部件，其作用主要是吸附和交换水中的阳、阴离子。

阳离子交换树脂主要吸附水中的钙、镁等金属离子，而阴离子交换树脂则主要吸附水中的氯、硫酸根等阴离子。

通过这种吸附和交换作用，可以有效去除水中的盐分和杂质。

3. 水在混合离子交换器中的除盐过程当水通过混合离子交换器时，首先会被阳离子交换树脂吸附，吸附的是水中的阳离子，比如钙、镁等金属离子。

随后，水流经阴离子交换树脂层，吸附掉水中的阴离子，比如氯、硫酸根等离子。

经过这样的处理过程，水中的盐分和杂质可以得到有效的去除，从而达到除盐的目的。

4. 混合离子交换器除盐的应用混合离子交换器除盐技术广泛应用于饮用水和工业生产中。

在饮用水处理方面，混合离子交换器可以去除水中的硬度离子和其他有害离子，从而提高水质，保障人民群众的饮水安全。

在工业生产方面，混合离子交换器可以用于纯水生产、电镀、制药等领域，去除水中的盐分和杂质，保证生产过程中所使用的水质量符合要求。

5. 阳、阴离子交换树脂的再生随着使用时间的延长，阳、阴离子交换树脂会逐渐饱和，从而影响除盐效果。

为了保证除盐设备的稳定运行，需要对阳、阴离子交换树脂进行再生。

离子交换除盐主系统组成原则因为一级离子交换除盐系统有时不能制得水质很高的出水，而混合床的运行操作又比较复杂，也为了节约再生剂的用量，有必要将阴树脂交换器、阳树脂交换器和混合式交换器组成各种除盐系统。

在组成离子交换除盐系统时，可参照以下一些原则：（1）第一个交换器通常是H型阳离子交换器。

因为设在第一个位置上的交换器，由于交换过程中反离子的作用，其交换力必然不能得到充分的利用。

以阴、阳两种树脂相比，阳树脂的价格便宜，酸性强，交换容量大，而且稳定。

所以把它放在前面较合适。

此外，如第一个交换器是阴离子交换器，运行时还有在此交换器中析出碱性沉淀物的缺点，以致不能正常运行。

（2）除硅必须用强碱性阴树脂。

对除硅要求高的水应采用二级强碱性阴离子交换器，或带混合床。

（3）混合床可以制得水质很高的水。

如对水质要求很高时，除盐系统中可设有混合床。

（4）弱碱性阴树脂的作用，是除去水中强酸阴离子。

由于弱碱性阴树脂的交换容量大、再生用碱耗低，适于处理含强酸阴离子量大的水。

（5）弱酸性阳树脂的作用是除去与碱度相对应的阳离子。

由于弱酸性阳树脂的交换容量大、再生用酸耗低，适于处理碱度大的水。

（6）除碳器应安置在强碱性阴离子交换器之前。

由于离子交换除盐系统制得的水质非常优良，其中含有的盐类和气体等杂质极少，所以，当它受到外界杂质污染时，易发生明显的变质现象。

除盐水会受到污染的主要原因为：被保存或输送用的设备和管道材料所污染；空气中二氧化碳的融入。

为了防止污染，采取的措施有：除盐水箱的内壁涂以环氧树脂；除盐水箱的水面上有隔绝空气的措施。

隔绝空气的办法有在水箱内充以惰性气体，如氮气或氩气；也有的采用软塑料膜覆盖在水箱内；或采用通蒸汽的办法，封住除盐水箱的进气口等。