離子交換是一種特殊的固體吸附過(guò)程,它由離子交換劑在電解質(zhì)溶液中進(jìn)行。一般離子交換劑是一種不溶于水的固體顆粒物質(zhì),即陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。它可以從電解質(zhì)溶液中吸收陽(yáng)離子或陰離子,用其自身所包含的相同電荷符號(hào)交換其它離子,并將它們釋放到溶液中。這是離子交換的基本工作原理。
陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的交換過(guò)程是什么?
離子交換過(guò)程不同于一般擴(kuò)散過(guò)程,因?yàn)殡x子交換劑與溶液中的溶液之間需要很長(zhǎng)時(shí)間才能建立離子交換平衡。只有少數(shù)離子交換可以在瞬間完成。一般的交流需要很長(zhǎng)時(shí)間。這是因?yàn)殡x子交換不僅是離子交換。離子交換的過(guò)程可分為七個(gè)連續(xù)的步驟:
1、再生劑離子從溶液擴(kuò)散到交換樹(shù)脂顆粒的表面。
2、再生劑離子穿過(guò)交換樹(shù)脂顆粒表面的邊界膜。
3、再生劑離子在交換樹(shù)脂顆粒的孔中擴(kuò)散并擴(kuò)散到交換點(diǎn)。
4、離子交換反應(yīng)
5、交換離子在交換樹(shù)脂顆粒內(nèi)部空隙中擴(kuò)散并擴(kuò)散到交換樹(shù)脂表面。
6、交換離子穿過(guò)交換樹(shù)脂顆粒表面的邊界膜。
7、向外擴(kuò)散到溶液中,完成離子交換的整個(gè)過(guò)程。
完成上述步驟后,離子交換基本完成??梢哉f(shuō)離子交換技術(shù)有著悠久的歷史。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外已生產(chǎn)出數(shù)百種交換樹(shù)脂。此外,隨著現(xiàn)代有機(jī)合成技術(shù)的迅速發(fā)展,許多新的應(yīng)用方法得到了發(fā)展。