简答题

离子交换过程的交换速度由哪些因数来控制?

正确答案

离子交换过程的速度首先决定于到底是由膜扩散或内扩散决定,而膜扩散或内扩散会分别受到下列因素的不同影响:
1)溶液的浓度溶液的浓度是影响扩散速度的重要因素,浓度愈大,扩散速度愈快。水溶液中的离子浓度对内扩散和外扩散有不同程度的影响,当浓度大,例如在0.1mol/L时,膜扩散的速度已较快,此时交换速度主要受内扩散的支配,这相当于再生阶段的情况。如离子浓度较小,例如在0.003以下时,膜扩散的速度就很慢,交换速度就受膜扩散的支配,这相当于运行时的情况。
2)溶液的流速;溶液的流速只能加快膜扩散,不能影响到内扩散。
3)溶液的温度;提高溶液温度能同时加快膜扩散和内扩散。所以离子交换运行和再生时,夏季的处理效果会比冬季好。
4)树脂的交联度;交联度愈大,网孔愈小,其内扩散愈慢,尤其是当水中有大离子时,对交换速度的影响就会更显著。
5)树脂的粒径;颗粒粒径愈小,内扩散距离愈短,同时粒径愈小,相当于增加了树脂膜扩散的表面积,从而加快了交换速度。

答案解析

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