什么是離子交換(Ion Exchange)？
離子交換是一種化學過程，其中離子在兩種電解質溶液之間交換，或在電解質溶液與固體基質結構（稱為離子交換聚合物）之間交換。當電解質溶液與聚合物或樹脂發生反應時，溶液中的離子被捕獲并附著在固體基底上，然后釋放出相同電荷...
離子交換是一種化學過程，其中離子在兩種電解質溶液之間交換，或在電解質溶液與固體基質結構（稱為離子交換聚合物）之間交換。當電解質溶液與聚合物或樹脂發生反應時，溶液中的離子被捕獲并附著在固體基底上，然后釋放出相同電荷的不同離子。陽離子交換發生在帶正電的粒子之間，當帶負電的粒子被交換時，就會發生陰離子交換。
家用產品，如洗衣粉，采用沸石軟化水，以防止鈣和鎂離子干擾肥皂的清潔作用。離子交換可通過鋁硅酸鹽在自然環境中發生一種被稱為沸石的礦物，存在于粘土中。土壤中的陽離子交換水平可作為土壤保持養分的能力的指標。它也是決定地下水純度的一個重要因素。在工業環境中，離子交換是通過使用合成的有機聚合物來實現的。離子交換聚合物可以用來專門過濾溶液中的某些離子。有四種主要類型的離子交換聚合物具有不同的離子親和力和化學性質：強堿性陰離子樹脂，弱堿性陰離子樹脂，強酸性陽離子樹脂和弱酸性陽離子樹脂。除了這四類之外，還有其他類型的離子交換樹脂。螯合樹脂在過濾有毒重金屬陽離子方面很重要，例如鉛和汞。這些樹脂用于廢水和地下水處理。強酸樹脂可用于去除水中的鈣和鎂離子，過程稱為軟化水溶液中的鈣和鎂離子被交換成樹脂中的鈉離子或氫離子。家用產品如洗衣粉采用沸石軟化水，以防止鈣和鎂離子干擾肥皂的清潔作用。水的去離子是離子的另一種常見應用交換。在去離子過程中，根據所用樹脂的類型，從水中除去鈉和鈣等礦物鹽，并用氫離子或氫氧化物陰離子代替。這一過程產生一種與蒸餾水相當的純凈水，在需要高純度水的實驗室和工業過程中非常有用。工業離子交換反應通常使用柱進行。這些容器包含樹脂床，當溶液通過時，它能容納離子交換樹脂。流量可以通過附在柱上的閥門和儀器來控制。當溶液通過樹脂時，發生離子交換，直到樹脂中的所有結合點都被填滿，產生一種純化的溶液。
家用產品，如洗衣粉，采用沸石軟化水，以防止鈣和鎂離子干擾肥皂的清潔作用。離子交換可通過鋁硅酸鹽在自然環境中發生一種被稱為沸石的礦物，存在于粘土中。土壤中的陽離子交換水平可作為土壤保持養分的能力的指標。它也是決定地下水純度的一個重要因素。在工業環境中，離子交換是通過使用合成的有機聚合物來實現的。離子交換聚合物可以用來專門過濾溶液中的某些離子。有四種主要類型的離子交換聚合物具有不同的離子親和力和化學性質：強堿性陰離子樹脂，弱堿性陰離子樹脂，強酸性陽離子樹脂和弱酸性陽離子樹脂。除了這四類之外，還有其他類型的離子交換樹脂。螯合樹脂在過濾有毒重金屬陽離子方面很重要，例如鉛和汞。這些樹脂用于廢水和地下水處理。強酸樹脂可用于去除水中的鈣和鎂離子，過程稱為軟化水溶液中的鈣和鎂離子被交換成樹脂中的鈉離子或氫離子。家用產品如洗衣粉采用沸石軟化水，以防止鈣和鎂離子干擾肥皂的清潔作用。水的去離子是離子的另一種常見應用交換。在去離子過程中，根據所用樹脂的類型，從水中除去鈉和鈣等礦物鹽，并用氫離子或氫氧化物陰離子代替。這一過程產生一種與蒸餾水相當的純凈水，在需要高純度水的實驗室和工業過程中非常有用。工業離子交換反應通常使用柱進行。這些容器包含樹脂床，當溶液通過時，它能容納離子交換樹脂。流量可以通過附在柱上的閥門和儀器來控制。當溶液通過樹脂時，發生離子交換，直到樹脂中的所有結合點都被填滿，產生一種純化的溶液。
- 發表于 2020-09-07 19:50
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- 分類：科學教育
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