離子交換過程如何工作？
如上所述，離子交換是這樣的過程，其中存在相同電荷的離子的（可逆的）交換。當(dāng)在離子交換樹脂中發(fā)現(xiàn)的離子與通過的溶液中發(fā)現(xiàn)的具有相同或相似電荷的離子交換斑點(diǎn)時(shí)，該過程便開始。就目的而言，“解決方案”是流經(jīng)離子交換“過濾”系統(tǒng)的水。
離子交換樹脂的官能團(tuán)使這種情況發(fā)生。這些基團(tuán)是固定離子，在樹脂的聚合物基體中結(jié)合在一起。然后，帶電的離子便能夠與具有相反電荷的離子鍵合，這些離子會(huì)通過使用抗衡離子溶液而被釋放。然后，抗衡離子繼續(xù)與官能團(tuán)鍵合，直到整個(gè)溶液達(dá)到平衡狀態(tài)。
在離子交換過程中，要處理的溶液進(jìn)入離子交換樹脂床，并使其自由流過離子交換珠。當(dāng)溶液通過樹脂時(shí)，樹脂的官能團(tuán)吸引溶液中存在的抗衡離子。正是在這一點(diǎn)上，溶液中的離子將樹脂中現(xiàn)有的離子驅(qū)替掉，從而取代了它們，從而通過靜電吸引與官能團(tuán)鍵合。離子越大或它的化合價(jià)越高，離子與帶相反電荷的離子的親和力就越大。
在使用離子交換過程的水軟化系統(tǒng)中，所討論的軟化機(jī)理是陽離子交換樹脂，其中磺酸根陰離子官能團(tuán)連接到離子交換樹脂基質(zhì)上。以鈉陽離子為特征的抗衡離子溶液被施加到樹脂上。然后，鈉陽離子通過靜電吸引作用保持在磺酸根陰離子上，這導(dǎo)致樹脂中存在平衡的中性電荷?；撬猁}官能團(tuán)對硬陽離子的親和力比鈉陽離子更大，這意味著硬離子將取代那些鈉陽離子，然后從離子交換單元中出來。
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