離子交換制備除鹽水實驗

1、專業(yè)綜合性實驗實驗名稱離子交換制備除鹽水實驗一、實驗?zāi)康氖煜ろ樍髟偕潭ù策\行的操作過程。加深對陽離子交換和陰離子交換基本理論的理解。了解離子交換法在水處理中作用與原理。二、實驗原理離子交換過程可以看做是固相的離子交換樹脂與液相中電解質(zhì)之間的化學(xué) 置換反應(yīng)，其反應(yīng)一般都是可逆的。本實驗采用國產(chǎn)001X7 （711）強酸樹脂和201X4 （711）強堿樹脂把水中 的成鹽離子（陽、陰離子）除掉，這種方法稱為水的化學(xué)除鹽處理。原水通過裝 有陽離子交換樹脂的交換器時，水中的陽離子如Ca2+、Mg2+、K+、Na+等離子便 與樹脂是的可交換離子（H+）交換；接著通過裝有陰離子交換樹脂的交換器時， 水中的

2、陰離子Cl-、SO42-、HCO3-等與樹脂中的可交換離子（OH-）交換。基本反 應(yīng)如下：RH+ +1/2Ca2+ 1/2Mg2+ 1Ka+Jr 1/2SO42-JCl-hco3-l HSiO3-1/2Ca2+=rJ 1/2Mg2+ +1 Na+I K+r 1/2SO42- H+ JCl-1hco3-l HSiO3-r1/2SO42-1/2SO42-ROH-+ H+Cl-=RCl-+H2OHCO3-HCO3-LHSiO3-HSiO3-經(jīng)過上述陰、陽離子交換器處理的水，水中的鹽分被除去，此即為一級復(fù)床 的除鹽處理。樹脂使用失效后要進行再生即把樹脂上吸附的陰、陽離子置換出來，代之以新的可交換離子。

3、陽離子交換樹脂用HCl或H2SO4再生，陰離子交換樹 脂用NaOH再生?；痉磻?yīng)式如下：R2Ca +2HCl me 2RH +CaCl2R2Mg+2HCl 2RH +MgCRCl+NaOH ROH +NaCl三、實驗儀器、設(shè)備與藥品離子交換樹脂裝置一套、DDSJ-308A型電導(dǎo)率儀、秒表四、實驗步驟（1）熟悉實驗裝置，搞清楚每條管路、每個閥門的作用。（2）強酸性陽離子交換樹脂和強堿性陰離子樹脂的預(yù)處理用7080 C 浸洗樹脂78次（陰離子樹脂耐熱性較差一些，可用5060 C熱 水），浸洗至浸出水不帶褐色，然后用1mol/L鹽酸和1mol/LNaOH 輪流浸洗，即按酸一堿一酸一堿一酸順序浸洗五次

4、（陰離子樹脂與 之相反），每次2h，浸泡體積為樹脂體積的23倍。酸堿互換時應(yīng) 用水進行洗滌，五次浸泡結(jié)束后用去離子水洗滌至溶液呈中性。（3）測定原水電導(dǎo)率，測量交換柱內(nèi)徑及樹脂層高度。（表1）表1原水電導(dǎo)率及實驗裝置的有關(guān)數(shù)據(jù)原水電導(dǎo)率K 0 pS/cm交換柱內(nèi)徑cm陽離子樹脂層高度cm陽離子樹脂層高度cm（4）離子交換。原水按一定的流速通過交換柱，每隔10min測一次出水 的電導(dǎo)率。（5）改變運行流速。改變原水通過交換柱的流速，每個流速按每隔5min 測一次出水的電導(dǎo)率。（表2）表2交換實驗記錄運行流速運行流量運行時間出水電導(dǎo)率Km/hL/hminpS/cm（6）反洗。沖洗水用自來水，反洗時間15min ,反洗結(jié)束后將水放到水 面高于樹脂表面10cm左右，反洗的目的是松動樹脂層，使再生液能 均勻滲入層中，與交換劑顆粒充分接觸；二是把過濾過程中產(chǎn)生的 破碎粒子和截流污物沖走。（7） 再生。強酸性樹脂用1mol/L鹽酸，強堿性樹脂用1mol/L氫氧化 鈉溶液再生。（8） 清洗。清洗的目的是洗滌殘留的再生液和再生時可能出現(xiàn)的反應(yīng) 物。（9）清洗完畢結(jié)束實驗，交換柱內(nèi)的樹脂應(yīng)浸泡在水中。五、數(shù)據(jù)處理與分析（1）K /K