離子交換的選擇性順序
在離子交換水處理的實(shí)際應(yīng)用中,我們常常需要知道在許多離子的混合液中哪一種離子易被吸取,哪一種離子較難被吸取的次序,即所謂選擇性順序。此種性能與它們呈離子交換平衡時(shí)的相對(duì)量有關(guān)。
對(duì)于陽(yáng)離子交換來(lái)說(shuō),此種順序的規(guī)律性比較明顯。在稀溶液中,常見(jiàn)陽(yáng)離子的選擇性順序如下:
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+≈NH4+>Na+>H+
這可歸納為兩個(gè)規(guī)律:離子所帶電荷量愈大,愈易被吸??;當(dāng)離子所帶電荷量相同時(shí),離子水合半徑較小的易被吸取。H+的位置向前移動(dòng),例如羧酸型樹脂對(duì)H+的選擇性,居于Fe3+之前。
對(duì)于弱酸性陽(yáng)樹脂,在濃溶液中,選擇性順序有一些不同,某些低價(jià)離子會(huì)居于高價(jià)離子前。
至于陰離子交換的選擇性順序,情況要比陽(yáng)子交換復(fù)雜。通過(guò)研究得知,在淡水的離子交換除鹽處理系統(tǒng)中,即進(jìn)水是稀溶液時(shí),陰子的選擇性順序?yàn)椋?/p>
SO43-(+HSO4-)>Cl->HCO3->HSiO3-
據(jù)此,可以推知,OH離子交換樹脂對(duì)于水中常見(jiàn)陰離子的選擇性順序,遵循以下三條規(guī)律:
1)在強(qiáng)弱酸混合的溶液中,OH離子交換樹脂易吸取強(qiáng)酸的陰離子;
2)濃溶液與稀溶液相比,前者利于低價(jià)離子被吸取,后者利于高價(jià)離子;
3)在濃度和價(jià)數(shù)等條件相同的情況下,選擇性系數(shù)大的易被吸取。