離子交換速率
❶ 氧同位素交換速度計算
氧同位素交換速度計算，盧武長(1986)對收集的資料做過系統的總結。
Lasagea(1981)認為，礦物與流體之間的氧同位素交換，是由於擴散作用和溶解—再沉澱作用引起的。當礦物與流體之間處於化學平衡時，氧同位素交換主要依靠擴散機理來完成。相反，當礦物與流體之間未達到化學平衡時，氧同位素交換主要受溶解—再沉澱，或由一種礦物轉變成另一種礦物的表面反應機理所控制。Ohmoto和Lasaga(1983)依照這樣的設想，導出了描述氧同位素交換反應速度的方程:
同位素地球化學
式中:r1為朝前反應的同位素速率常數(mol/m2·s)，它與溫度(T)和活化能(E)有關:
同位素地球化學
W和S分別為水和固相中氧的摩爾數;t為時間(s);用1－F測量偏離平衡的程度，F=0代表未交換，F=1代表交換達到平衡。A'為前指數項，它與溫度無關，是個常數。A為面積(m2)，對石英、長石、玻璃質、磁鐵礦、欖欖石和重晶石等，可採用球形模式計算:
同位素地球化學
式中:a是粒度半徑;MS為固體礦物的質量;ρ為密度(mg/cm3)。碳酸鹽礦物要用菱形的幾何形態計算:
同位素地球化學
式中:b、h和w分別為底、高和寬。對於金雲母、白雲母以及蒙脫石和高嶺石等粘土礦物採用板狀模式計算:
同位素地球化學
利用上述關系，根據O'Neil等(1967)的長石與鹼性氯化物溶液的實驗資料計算的交換反應速率常數表明:通過Na－K離子交換，鈉長石轉變為鉀長石，或者鉀長石轉變鈉長石，伴隨的氧同位素交換，其速率常數在500℃以下沒有什麼差別，但是，比Ba－Ca離子交換(鋇長石轉變為鈣長石)伴隨的氧同位素交換的速度要快一個數量級。在沒有陽離子交換的反應中，鈉長石－純水、冰長石－KCl溶液和鈉長石－NaCl溶液的氧同位素交換速度，比含有離子交換的反應至少低一個數量級。在3MNaCl溶液中，溫度為500℃時，金雲母重結晶為白雲母，其氧同位素交換的速率常數為9.5×10－9mol·m－2·s－1。金雲母在3MKCl溶液(500℃)中，交換反應的速率常數為1.1×10－8mol·m－2·s－1。白雲石－NH4Cl溶液的氧同位素交換速率常數接近方解石－純水。菱鍶礦－NH4Cl溶液和毒重石－NH4Cl溶液的氧同位素交換速率常數比方解石－純水約高一個數量級。200℃以下，重晶石－NaCl+H2SO4溶液的氧同位素交換速率常數，至少比重晶石－NaCl溶液高一個數量級。Ohmoto等(1983)指出，富含18O的礦物有較低的活化能。例如，石英和碳酸鹽的活化能小於11kcal/mol，雲母和長石類礦物的活化能，超過14kcal/mol。活化能的大小與反應速度和溫度有關。Lasaga(1981a)認為，以溶解—再沉澱為主的交換機理，其活化能變化范圍很大(10～20kcal/mol)，而流體介質中擴散控制的交換反應，活化能較低的(<5kcal/mol)化學反應(溶解—沉澱，重結晶)引起氫同位素交換的活化能與化學反應的活化能一樣。氧同位素交換反應的機理不同，速率常數也不一樣，當擴散作用是主要的交換機理時，速率常數將隨壓力增大而升高。Giletti等(1978)發現，斜長石(An96)在1000的范圍內，18O/16O比值隨深度迅速變化，達到一定的深度後，比值保持相對固定(原始斜長石的18O/16O比值)。這種情況表明，在礦物中顆粒外面的1μm范圍內，有新的礦物形成，如果是擴散引起的同位素交換，比值會出現比較平滑和逐漸彎曲的變化。交換達到一定平衡程度所需時間(t)，可按下列方程計算。對於幾何形態為球形的擴散採用:
同位素地球化學
對於幾何形態為板狀的礦物採用:
同位素地球化學
式中:XS為每克固體物質中氧的平均摩爾數。當流體/礦物的質量比較低時，要達到一定的同位素交換程度，所需時間會短一些。例如:粒度為0.01cm的鈉長石，要達到90%的氧同位素交換，流體/礦物質量比為1.0時，需要0.17年。同樣條件下(400℃，粒度0.01cm)，鈉長石蝕變為鉀長石，流體/礦物質量比為0.1時，只需要0.04年。粒度增大，達到一定交換程度所需時間就較長。如果流體/礦物質量比固定為0.1，當溫度為300℃時，在鈉長石轉變成鉀長石的過程中，要使系統達到50%的氧同位素交換，如果礦物的粒度從0.01cm增大為1cm，交換所需時間要從0.05年增到332年以上。當流體/礦物質量比為0.1，溫度為300℃時，在金雲母轉變成白雲母的過程中，要使氧同位素交換達到50%，若礦物顆粒厚度由0.001cm變為0.1cm，交換時間要相應從5年延長為350年。如果交換作用是靠擴散來實現，速度還慢若干個數量級，例如，溫度為400℃，粒度為0.01cm，流體/礦物質量比為1的條件下，鈉長石轉變為鉀長石，要達到90%的氧同位素交換大約需要0.17年。若是靠擴散作用來實現90%的氧同位素交換，至少需要800年。
關於水溶化合物氧同位素交換速度，Lloyd(1968)研究了硫酸鹽與水之間在25～448℃時的交換反應:
同位素地球化學
他還提出，氧同位素交換一半所需時間，可用下列方程計算:
同位素地球化學
或簡化為
同位素地球化學
上述方程表明，交換速度隨溫度的升高而加快，隨pH值的升高而降低。一般說來，酸性溶液中的交換速度要比鹼性溶液中快。
例如，硫酸鹽中的硫周圍被4個氧原子包圍時，硫酸鹽與水之間的氧同位素交換速度會比硫酸鹽與水溶硫化物之間的硫同位素交換速度快。在溫度為220℃、pH=0的條件下，硫同位素交換一半，大約要40h。在相同溫度下，pH值為0.4時，氧同位素交換也需要40h，硫酸鹽和水之間，在溫度為25℃，pH=7時，氧同位素交換一半，約需1900年。在溫度為100℃、pH=7時，氧同位素交換一半隻需65年，這說明，低溫度條件下，同位素交換速度非常緩慢，要達到同位素平衡需要很長時間。
❷ 離子交換樹脂的運行流速
離子交換樹脂的運行流速,我想你這里講得是離子交換樹脂在工作時水流通過樹脂的專速度屬，這種速度是以m/h為單位，意思是水在樹脂層中每小時行進多少米。
床層體積 W=Fh,式中F是床層的橫截面和，h是床層高。而床層高與水流速度的關系為 h=TVH/q (m) 式中T——軟化工作時間，V——水流速度，H——原水硬度，q——樹脂工作交換容量，mmol/L。
W=FTVH/q，水流速度 V=Wq/(FTH),這就是水流速度與床層體積的關系。
❸ 離子交換原理
離子交換的基本原理 離子交換的選擇性定義為離子交換劑對於某些離子顯示優先活性的性質。離子交換樹脂吸附各種離子的能力不一，有些離子易被交換樹脂吸附，但吸著後要把它置換下來就比較困難；而另一些離子很難被吸著，但被置換下來卻比較容易，這種性能稱為離子交換的選擇性。離子交換樹脂對水中不同離子的選擇性與樹脂的交聯度、交換基團、可交換離子的性質、水中離子的濃度和水的溫度等因素有關。離子交換作用即溶液中的可交換離子與交換基團上的可交換離子發生交換。一般來說，離子交換樹脂對價數較高的離子的選擇性較大。對於同價離子，則對離子半徑較小的離子的選擇性較大。在同族同價的金屬離子中，原子序數較大的離子其水合半徑較小，陽離子交換樹脂對其的選擇性較大。對於丙烯酸系弱酸性陽離子交換樹脂來說，它對一些離子的選擇性順序為：H+>Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+>Na十。 離子交換反應是可逆反應，但是這種可逆反應並不是在均相溶液中進行的，而是在固態的樹脂和溶液的接觸界面間發生的。這種反應的可逆性使離子交換樹脂可以反復使用。以D113型離子交換樹脂制備硫酸鈣晶須為例說明： D113丙烯酸系弱酸性陽離子交換樹脂是一種大孔型離子交換樹脂，其內部的網狀結構中有無數四通八達的孔道，孔道裡面充滿了水分子，在孔道的一定部位上分布著可提供交換離子的交換基團。當硫酸鋅溶液中的Zn2+，S042-擴散到樹脂的孔道中時，由於該樹脂對Zn2+選擇性強於對Ca2+的選擇性，，所以Zn2+就與樹脂孔道中的交換基團Ca2+發生快速的交換反應，被交換下來的Ca2+遇到擴散進入孔道的S042-發生沉澱反應，生成硫酸鈣沉澱。其過程大致為：
(1)邊界水膜內的擴散 水中的Zn2+，S042-離子向樹脂顆粒表面遷移，並擴散通過樹脂表面的邊界水膜層，到達樹脂表面； (2)交聯網孔內的擴散(或稱孔道擴散) Zn2+，S042-離子進入樹脂顆粒內部的交聯網孔，並進行擴散，到達交換點；
(3)離子交換 Zn2+與樹脂基團上的可交換的Ca2+進行交換反應；
(4)交聯網孔內的擴散 被交換下來的Ca2+在樹脂內部交聯網孔中向樹脂表面擴散；部分交換下來的Ca2+在擴散過程中遇到由外部擴散進入孔徑的S042-發生沉澱反應，生成CaS04沉澱；
(5)邊界水膜內的擴散 沒有發生沉澱反應的部分Ca2+擴散通過樹脂顆粒表面的邊界水膜層，並進入水溶液中。 此外，由於離子交換以及沉澱反應的速度很快，硫酸鈣沉澱基本在樹脂的孔道里生成，因此樹脂的孔道就限制了沉澱的生長及形貌，對其具有一定的規整作用。通過調整攪拌速度、反應溫度等外界條件，可以使樹脂顆粒及其內部孔道發生相應的變化，這樣當沉澱在樹脂孔道中生成後，就得到了不同尺寸和形貌的硫酸鈣沉澱。
❹ 液體過732離子交換柱速度多少合適
0.1MPa—0.3MPa，
❺ 離子交換實驗中，不同交換速度下處理出水的總硬度應如何變化為什麼
水的硬度是指水中含有鹽的量，量越大，則表明硬度越高，檢驗水硬度最方便的方法是取要檢驗的水，然後讓肥皂在水中溶解，之後攪拌，觀察是否有泡末產生，泡末越多表明硬度越小，反之則越大。所謂軟水處理就是除掉其中的鹽分，方法就很多的比如：蒸餾，用活性炭等。1、煮沸法（只適用於暫時硬水）煮沸暫時硬水時的反應： Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑ Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑ 由於CaCO3不溶，MgCO3 微溶，所以碳酸鎂在進一步加熱的條件下還可以與水反應生成更難溶的氫氧化鎂： MgCO3 +H2O = Mg(OH)2 ↓+CO2↑ 由此可見水垢的主要成分為CaCO3和Mg(OH)2 2、葯劑軟化法工業上的經典水質處理方法是葯劑軟化法，如加入石灰(CaO)、磷酸鈉等。加入石灰，可使水中的二氧化碳、碳酸氫鈣和碳酸氫鎂生成碳酸鈣和氫氧化鎂的沉澱，對永久硬度大的硬水，可再加適量純鹼。軟化時石灰添加量，根據經驗，每降低一千升水中暫時硬度一度，需加純氧化鈣10克。反應過程中，鎂都是以氫氧化鎂的形式沉澱，而鈣都是以碳酸鈣的形式沉澱。 3、離子交換法它是利用離子交換劑，把水中的離子與離子交換劑中可擴散的離子進行交換作用，使水得到軟化的方法。飲料用水大都採用有機合成離子交換樹脂作離子交換劑。在處理水時，先讓水從陽柱自上而下通過，使水中的金屬離子被陽離子交換樹脂吸附，陽離子交換樹脂中的氫離子被交換到水中去；然後再通過陰柱，使水中的陰離子被陰離子樹脂吸附，陰離子樹脂將氫氧根離子交換到水中，和氫離子化合成水，使水得到凈化。工業上用於軟化水的離子交換劑有磺化煤、離子交換樹脂等。它們都是具有復雜結構的物質，為簡便起，用NaR表示。當硬水通過裝有離子交換劑的裝置時，發生離子交換作用： 2NaR＋Ca2+ --> CaR2＋2Na＋ 2NaR＋Mg2+ --> MgR2＋2Na+ 硬水中的Ca2+、Mg2+被離子交換劑吸附而離開溶液，因此從裝置中流出的水就成為軟水。離子交換劑因離子交換作用的不斷進行而逐步喪失功能，因此需要在一定時間內進行再生，即用Na+把它所吸附的Ca2+、Mg2+置換出來，從而恢復它軟化水的能力。 4、電滲析和超濾技術電滲析法是在外加直流電場的作用下，利用陰、陽離子交換膜對水中離子的選擇透過性，使水中陰、陽離子分別通過陰、陽離子交換膜向陽極和陰極移動，從而達到凈化作用。這項技術常用於將自來水制備初級純水。反滲透法（超濾技術）是以壓力為驅動力，提高水的壓力來克服滲透壓，使水穿過功能性的半透膜而除鹽凈化。反滲透法也能除去膠體物質，對水的利用率可達75％以上；反滲透法產水能力大，操作簡便，能有效使水凈化到符合國家標准。 5、蒸餾法：只適用於制備少量無Ca2+、Mg2+的特殊用水。 6、離子膜電解法：是在離子交換樹脂基礎上發展起來的新技術，主要用於海水和苦鹹水的淡化、工業用水和超純水的制備。
❻ 離子交換樹脂的交換速率為什麼很重要
離子交換樹脂的交換速率很重要，因為這個樹立關乎到交換樹脂的正常運轉狀況，如果交換速率不在正常范圍之內，則會導致交換樹脂出現故障。
❼ 離子交換速度公式
沒有，沒去研究這,關鍵是跟水的流速和離子的狀態有關系，
❽ ph計玻璃電極離子交換速率與溶液濃度有何關系測定醋酸電離度實驗中，為什麼要按由稀到濃的順序測溶液ph
與離子交換速率沒有什麼關系。主要是如果從高到低測量的話，開始交換到電極里的H+濃度專較高，對低屬濃度的溶液影響較大。反之，低濃度的H+對高濃度的溶液影響較小。
我們要求學生由低到高來測量，中間無需清洗電極，測過低濃度然後就直接可以放到高濃度溶液中進行測量。就是因為夾雜的幾滴低濃度溶液對高濃度的pH幾乎沒有影響，反之，高濃度帶幾滴到低濃度溶液中影響較大。
❾ 離子交換樹脂交換速率為什麼很重要
離子交換樹脂，交換速率為什麼很重要？因為離子交換是指了一個定律，而且這個定律指的是一種術換，所以說很重要
❿ 離子交換樹脂的功能是什麼一定條件下，交換速率為什麼很關鍵
rightleder1)萊特.萊德水處理水處理領域離子交換樹脂的需求量很大，約占離子交換樹脂產量的90%，用於水中的各種陰陽離子的去除。目前，離子交換樹脂的最大消耗量是用在火力發電廠的純水處理上，其次是原子能、半導體、電子工業等。2)食品工業離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的精製、生物製品等工業裝置上。例如：高果糖漿的製造是由玉米中萃出澱粉後，再經水解反應，產生葡萄糖與果糖，而後經離子交換處理，可以生成高果糖漿。離子交換樹脂在食品工業中的消耗量僅次於水處理。3)制葯行業制葯工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。鏈黴素的開發成功即是突出的例子。近年還在中葯提成等方面有所研究。4)合成化學和石油化學工業在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。用離子交換樹脂代替無機酸、鹼，同樣可進行上述反應，且優點更多。如樹脂可反復使用，產品容易分離，反應器不會被腐蝕，不污染環境，反應容易控制等。甲基叔丁基醚(MTBE)的制備，就是用大孔型離子交換樹脂作催化劑，由異丁烯與甲醇反應而成，代替了原有的可對環境造成嚴重污染的四乙基鉛。5)環境保護離子交換樹脂已應用在許多非常受關注的環境保護問題上。目前，許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質，這些可用樹脂進行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子，回收電影製片廢液里的有用物質等。6)濕法冶金及其他離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。