杜笙樹(shù)脂鈉型離子交換樹(shù)脂是如何捕獲鈣鎂的?
離子交換反應(yīng)是可逆反應(yīng),但是這種可逆反應(yīng)并不是在均相溶液中進(jìn)行的,而是在固態(tài)的樹(shù)脂和溶液的接觸界面間發(fā)生的。這種反應(yīng)的可逆性使離子交換樹(shù)脂可以反復(fù)使用。
杜笙樹(shù)脂鈉型離子交換樹(shù)脂內(nèi)部的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中有無(wú)數(shù)四通八達(dá)的孔道,在孔道的一定部位上分布著可提供交換離子的交換基團(tuán)。當(dāng)原水當(dāng)中的Ca2+,Mg2+等陽(yáng)離子-擴(kuò)散到樹(shù)脂的孔道中時(shí),由于該樹(shù)脂對(duì)Ca2+,Mg2+等陽(yáng)離子選擇性強(qiáng)于對(duì)Na+的選擇性,所以Na+就與進(jìn)入樹(shù)脂孔道中的Ca2+,Mg2+等陽(yáng)離子發(fā)生快速的交換反應(yīng),Ca2+,Mg2+等陽(yáng)離子被固定到樹(shù)脂交換基團(tuán)上面,被交換下來(lái)的Na+向樹(shù)脂的孔道中-擴(kuò)散,終擴(kuò)散到水中。
1、邊界水膜內(nèi)的擴(kuò)散 水中的Ca2+,Mg2+等陽(yáng)離子向樹(shù)脂顆粒表面遷移,并擴(kuò)散通過(guò)樹(shù)脂表面的邊界水膜層,到達(dá)樹(shù)脂表面;
2、交聯(lián)網(wǎng)孔內(nèi)的擴(kuò)散(或稱孔道擴(kuò)散) Ca2+,Mg2+等陽(yáng)離子進(jìn)入樹(shù)脂顆粒內(nèi)部的交聯(lián)網(wǎng)孔,并進(jìn)行擴(kuò)散,到達(dá)交換點(diǎn);
3、離子交換 Ca2+,Mg2+等陽(yáng)離子與樹(shù)脂基團(tuán)上的可交換的H+進(jìn)行交換反應(yīng);
4、交聯(lián)網(wǎng)孔內(nèi)的擴(kuò)散被交換下來(lái)的Na+在樹(shù)脂內(nèi)部交聯(lián)網(wǎng)孔中向樹(shù)脂表面擴(kuò)散。
5、邊界水膜內(nèi)的擴(kuò)散終擴(kuò)散到水中。