什麼是離子交換過程，影響離子交換過程的因素有哪些

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離子交換過程歸納為如下幾個過程

1. 水中離子在水溶液中向樹脂表面擴散

2. 水中離子進入樹脂顆粒的交聯網孔，並進行擴散3. 水中離子與樹脂交換基團接觸，發生複分解反應，進行離子交換4.

被交換下來的離子，在樹脂的交聯網孔內向樹脂表面擴散5. 被交換下來的離子，向水溶液中擴散

影響交換的主要因素有流速、原料液濃度、溫度等。

流速原料液的流速實際上反映了達到反應平衡的時間，在交換過程中，離子進行擴散—交換—擴散一系列步驟，有效地控制流速很重要。一般，交換液流速大，離子的透析量就高，未來及交換而通過樹脂層流失的量增多。因此，應根據交換容量等選擇適宜的流速。

原料液濃度

樹脂中可交換的離子與溶液中同性離子既有可能進行交換，也有可能相斥，液相離子濃度高，樹脂接觸機會多，較易進入樹脂網孔內，液相濃度低，樹脂交換容量大時，則相反。但液相離子濃度過高，將引起樹脂表面及內部交聯網孔收縮，也會影響離子進入網孔。實驗證明，在流速一定時，溶液濃度越高，溶質的流失量液越大。

溫度溫度越提高，離子的熱運動越劇烈。單位時間碰撞次數增加，可加快反應速率。但溫度太高，離子的吸附強度會降低，甚至還會影響樹脂的熱穩定性，經濟上不利，實際生產中採用室溫操作較宜。

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離子交換是藉助於固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進行交換,以達到提取或去除溶液中某些離子的目的。它是一種屬於傳質分離過程的單元操作。

離子交換法

一、前言

離子交換法(ion

exchange

process)是液相中的離子和固相中離子間所進行的的一種可逆性化學反應，當液相中的某些離子較為離子交換固體所喜好時，便會被離子交換固體吸附，為維持水溶液的電中性，所以離子交換固體必須釋出等價離子回溶液中。

離子交換樹脂一般呈現多孔狀或顆粒狀，其大小約為0.1~1mm，其離子交換能力依其交換能力特徵可分：

1.強酸型陽離子交換樹脂：主要含有強酸性的反應基如磺酸基（－so3h），此離子交換樹脂可以交換所有的陽離子。

2.弱酸型陽離子交換樹脂：具有較弱的反應基如羧基（－cooh基），此離子交換樹脂僅可交換弱鹼中的陽離子如ca2+、mg2+，對於強鹼中的離子如ca2+、k+等無法進行交換。

3.強鹼型陰離子交換樹脂：主要是含有較強的反應基如具有四面體銨鹽官能基之－n+(ch3)3，在氫氧形式下，－n+(ch3)3oh-中的氫氧離子可以迅速釋出，以進行交換，強鹼型陰離子交換樹脂可以和所有的陰離子進行交換去除。

4.弱鹼型陰離子交換樹脂：具有較弱的反應基如氨基，僅能去除強酸中的陰離子如so42-，cl－或no3－，對於hco3－，co32－或sio42－則無法去除。

不論是離子交換樹脂或是沸石，都有其一定的可交換基濃度，稱為離子交換容量(ion

exchange

capacity)。對陽離子交換樹脂而言，大約在200~500meq/100g。因為陽離子交換為一化學反應，故必須遵守質量平衡定律。離子交換樹脂的一般方程式可以表示如下：

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離子交換的基本知識

為了除去水中離子態雜質,現在採用得最普遍的方法是離子交換。這種方法可以將水中離子態雜質清除得以較徹底，因而能製得很純的水。所以，在熱力發電廠鍋爐用水的製備工藝中，它是一個必要的步驟。

離子交換處理，必須用一種稱做離子交換劑的物質（簡稱交換劑）來進行。這種物質遇水時，可以將其本身所具有的某種離子和水中同符號的離子相互交換，離子交換劑的種類很多，有天然和人造、有機和無機、陽離子型和陰離子型等之分，大概情況如表所示。此外，按結構特徵來分，還有大孔型和凝膠型等。

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