第三章 離子交換與吸附

1、離子交換與吸附離子交換法的概述離子交換法的概述離子交換樹脂的物理性能離子交換樹脂的物理性能離子交換樹脂的化學(xué)特性離子交換樹脂的化學(xué)特性離子交換平衡及交換動力學(xué)離子交換平衡及交換動力學(xué)離子交換實驗技術(shù)離子交換實驗技術(shù)應(yīng)用應(yīng)用1一一.離子交換法概述離子交換法概述21.1 離子交換法簡介離子交換法簡介分離對象廣分離對象廣，幾乎所有無機離子以及許多結(jié)構(gòu)，幾乎所有無機離子以及許多結(jié)構(gòu)復(fù)雜性質(zhì)相似的有機化合物都適用。復(fù)雜性質(zhì)相似的有機化合物都適用。適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)大規(guī)模分離要求，也適合實驗室適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)大規(guī)模分離要求，也適合實驗室超微量物質(zhì)的分離。超微量物質(zhì)的分離。分離形式：分離形式：柱分離，柱分離，電滲析隔

2、膜，電滲析隔膜，離子交換紙上色層，離子交換紙上色層，離子交換纖維薄層。離子交換纖維薄層。3優(yōu)點：優(yōu)點：吸附的選擇性高，吸附的選擇性高，適應(yīng)性強，適應(yīng)性強，處理對象廣，處理對象廣，多相操作，分離容易，多相操作，分離容易，使用設(shè)備簡單。使用設(shè)備簡單。離子交換劑可分為無機和有機兩大類，這離子交換劑可分為無機和有機兩大類，這里著重介紹人工合成的高聚物離子交換里著重介紹人工合成的高聚物離子交換劑劑離子交換樹脂。離子交換樹脂。41.2離子交換樹脂的結(jié)構(gòu) 離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)都可分為骨架（基體）離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)都可分為骨架（基體） 以及離子交換功能團，其中骨架是立體網(wǎng)狀結(jié)以及離子交換功能團，其中骨架是立體網(wǎng)

3、狀結(jié)構(gòu)的高分子聚合物。目前最常用的離子交換樹構(gòu)的高分子聚合物。目前最常用的離子交換樹脂是苯乙烯脂是苯乙烯二乙烯苯的聚合物，示意圖為：二乙烯苯的聚合物，示意圖為：CH=CH2+CH=CH2CH=CH2CH2 -CH2-CH2-CH2 - CH2-CH2CH2-CH2CH2-CH2CH2-CH2CH2-CH2CH2-CH2-CH2-CH2CH2-CH2 由于二乙烯苯的加入，致使長鏈的由于二乙烯苯的加入，致使長鏈的聚苯乙烯構(gòu)成了立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。因此，把聚苯乙烯構(gòu)成了立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。因此，把二乙烯苯稱為交聯(lián)劑。交聯(lián)劑在單體總量二乙烯苯稱為交聯(lián)劑。交聯(lián)劑在單體總量中所占質(zhì)量分數(shù)稱為交聯(lián)度。一般交聯(lián)度中所占質(zhì)

4、量分數(shù)稱為交聯(lián)度。一般交聯(lián)度為為4%14%，常見為，常見為8%。 交聯(lián)度影響：交聯(lián)度影響：（1）網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的緊密度）網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的緊密度（2）孔徑大?。┛讖酱笮。?）交換速度）交換速度 （4）選擇性）選擇性61.3離子交換樹脂的分類 按物理結(jié)構(gòu)分類：凝膠型（孔徑為按物理結(jié)構(gòu)分類：凝膠型（孔徑為5nm);大孔型（孔徑為大孔型（孔徑為20100nm);載載體型。按合成的樹脂所用原料單體分類：體型。按合成的樹脂所用原料單體分類：苯乙烯系、酚醛系、丙烯酸系、環(huán)氧系、苯乙烯系、酚醛系、丙烯酸系、環(huán)氧系、乙烯吡啶系。最常用的分類是依據(jù)樹脂乙烯吡啶系。最常用的分類是依據(jù)樹脂離子交換功能團分。可分為：離子交換功能團

5、分?？煞譃椋?（1）陽離子交換樹脂）陽離子交換樹脂 (2) 陰離子交換樹脂陰離子交換樹脂 （3）其他特種樹脂）其他特種樹脂7陽離子交換樹脂功能團：酸性基團功能團：酸性基團強酸性基團：強酸性基團：-SO3H中等酸性基團：中等酸性基團：-PO(OH)2,-AsO3H2;-SeO3H2弱酸性基團：弱酸性基團：-COOH, -OH R-SO3H R-SO R-SO3 3- - + H + H+ + R-COOH R-COOH R-COO R-COO- - + H + H+ + R-SO3H + Na+ R-SO3Na + H H+ +8陰離子交換樹脂功能團：堿性基團功能團：堿性基團強堿性基團：強堿性基

6、團：-N+(CH3)3OH弱堿性基團：弱堿性基團：-NH2,-NH(CH3) ,-N(CH3)2 R-N+(CH3)3OH +Cl- R-N+(CH3)3Cl- + OH-9其他特種樹脂螯合性樹脂：八羥基喹啉類樹脂、水楊酸樹螯合性樹脂：八羥基喹啉類樹脂、水楊酸樹脂脂萃淋樹脂：苯乙烯萃淋樹脂：苯乙烯-二乙烯苯為骨架的大孔二乙烯苯為骨架的大孔結(jié)構(gòu)和有機萃取劑的共聚物結(jié)構(gòu)和有機萃取劑的共聚物大孔樹脂：大孔樹脂：20-100nm（加入致孔劑汽油、（加入致孔劑汽油、苯）苯） 一般樹脂孔徑一般樹脂孔徑2nm大環(huán)冠醚、穴醚樹脂大環(huán)冠醚、穴醚樹脂10二.離子交換樹脂的物理性能112.1 粒度粒度 有效粒徑是指

7、篩分樹脂時，有效粒徑是指篩分樹脂時，10%體積的體積的樹脂顆粒透過，而樹脂顆粒透過，而90%體積的樹脂顆粒保留體積的樹脂顆粒保留的篩孔直徑。的篩孔直徑。 均一系數(shù)是指能通過均一系數(shù)是指能通過60%體積樹脂的篩孔體積樹脂的篩孔直徑與能通過直徑與能通過10%體積的樹脂的篩孔直徑之體積的樹脂的篩孔直徑之比。均一系數(shù)越接近比。均一系數(shù)越接近1，表明樹脂顆粒越均勻。，表明樹脂顆粒越均勻。在文獻上常常見到用篩目數(shù)表示樹脂粒度。在文獻上常常見到用篩目數(shù)表示樹脂粒度。 公制的篩目按篩孔數(shù)公制的篩目按篩孔數(shù)/cm2計。美國標(biāo)準(zhǔn)篩計。美國標(biāo)準(zhǔn)篩目數(shù)與毫米的換算經(jīng)驗式為目數(shù)與毫米的換算經(jīng)驗式為: 球粒直徑球粒直徑=

8、16/篩目數(shù)篩目數(shù)(mm)；122.2. 含水量含水量 樹脂顆粒在水中吸收水分達到平衡樹脂顆粒在水中吸收水分達到平衡后用離心法在規(guī)定轉(zhuǎn)速和時間內(nèi)除去外后用離心法在規(guī)定轉(zhuǎn)速和時間內(nèi)除去外部水分，得到含平衡水的濕樹脂，然后部水分，得到含平衡水的濕樹脂，然后105oC烘干，比較烘干前后的重量，即得烘干，比較烘干前后的重量，即得到平衡到平衡水水含量占濕樹脂的重量百分數(shù)，含量占濕樹脂的重量百分數(shù)，這就是含水量。它取決于親水基團的多這就是含水量。它取決于親水基團的多少及樹脂孔隙的大小。對凝膠型樹脂，少及樹脂孔隙的大小。對凝膠型樹脂，交聯(lián)度對含水量的影響比較大。交聯(lián)度對含水量的影響比較大。132.3 密度密

9、度 質(zhì)量為質(zhì)量為w1的含有平衡水的濕樹脂的含有平衡水的濕樹脂加到水中，觀察排開水的量，即得到加到水中，觀察排開水的量，即得到樹脂的真體積樹脂的真體積V真真。將含平衡水的樹脂。將含平衡水的樹脂裝入量筒，敲擊振動使體積達極小，裝入量筒，敲擊振動使體積達極小，得樹脂空間體積，即為視體積得樹脂空間體積，即為視體積V視視。 濕視密度濕視密度 d視視=w1/ V視視 ； 濕真密濕真密度度 d視視=w1/ V真真142.4 膨脹度及機械性能膨脹度及機械性能 干燥的樹脂接觸溶劑后的體積變化稱為絕干燥的樹脂接觸溶劑后的體積變化稱為絕對膨脹度；濕樹脂從一種離子型態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粚ε蛎浂?；濕樹脂從一種離子型態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪?/p>

10、種離子形態(tài)時的體積變化稱為相對膨脹度。種離子形態(tài)時的體積變化稱為相對膨脹度。 樹脂膨脹與下列因素有關(guān)：樹脂膨脹與下列因素有關(guān)：（1）可交換基因性質(zhì)，易電離，水合程度高則）可交換基因性質(zhì)，易電離，水合程度高則膨脹程度高。膨脹程度高。（2）骨架，尤其與交聯(lián)度，孔徑有關(guān)）骨架，尤其與交聯(lián)度，孔徑有關(guān) 。（3）外部溶液性質(zhì)。）外部溶液性質(zhì)。 機械性能：即保持樹脂顆粒完整的能力。機械性能：即保持樹脂顆粒完整的能力。15三三. 離子交換樹脂的化學(xué)特性離子交換樹脂的化學(xué)特性163.1 酸堿性酸堿性 離子交換樹脂是聚電解質(zhì)，其功能團釋出離子交換樹脂是聚電解質(zhì)，其功能團釋出H+或或OH能能力的不同表示它們的酸堿

11、性。圖力的不同表示它們的酸堿性。圖31表示各種類型樹脂表示各種類型樹脂的滴定曲線。表的滴定曲線。表31表示不同類型離子交換樹脂的有效表示不同類型離子交換樹脂的有效pH范圍。范圍。0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011122468101214ACBDE各種類型離子交換樹脂的滴定曲線（強酸）（弱酸）（中等酸）（強堿）（弱堿）3.2 交換容量及化學(xué)穩(wěn)定性交換容量及化學(xué)穩(wěn)定性 總交換容量總交換容量或稱全交換容量、極限交換或稱全交換容量、極限交換容量、最大交換容量。它是由樹脂中功能容量、最大交換容量。它是由樹脂中功能團團含量所決定的。交換容量應(yīng)注明樹脂的離子含量所決定的。交換容量應(yīng)注明樹脂的離

12、子形態(tài)。如形態(tài)。如RSO3H，交換容量為，交換容量為5.2mmol/g（干樹脂），轉(zhuǎn)化成（干樹脂），轉(zhuǎn)化成Na型即型即RSO3Na，交換，交換容量為容量為4.67mmol/g（干樹脂）（干樹脂） 工作交換容量工作交換容量：指在一定工作條件下樹：指在一定工作條件下樹脂所能發(fā)揮的交換容量。脂所能發(fā)揮的交換容量。 化學(xué)穩(wěn)定性：主要指耐化學(xué)試劑、耐氧化學(xué)穩(wěn)定性：主要指耐化學(xué)試劑、耐氧化、耐輻射的性能?；?、耐輻射的性能。18四四.離子交換平衡及交換動力學(xué)離子交換平衡及交換動力學(xué)19120 在水溶液中，連接在離子交換樹脂中的固定不變的骨架（如苯乙烯二乙烯苯共聚物)上的功能基(例如磺酸基)能離解出可交換離子

13、B+(例如H+)，后者在較大范圍內(nèi)可以自由移動并能擴散到溶液中。同時溶液中的同類型離子A+(例如Na+)也能擴散到整個樹脂結(jié)構(gòu)內(nèi)部，這兩種離子之間的濃度差推動者它們間的交換。其濃度差越大，交換速度就越快。當(dāng)這種交換反應(yīng)進行到一定程度時，就建立了離子交換平衡狀態(tài)(見圖42)，結(jié)果離子交換樹脂上和溶液中同時含有A+和B+兩種離子。1211224.1 唐南理論（1）溶脹后的樹脂顆粒外部溶液界面（2）活性基團平衡離子（樹脂內(nèi)）同種電荷離子（外部溶液）（3）骨架上固定離子不能擴散，同時因唐南排斥（同性排斥） 固定離子的同種電荷離子也不能進入樹脂內(nèi)部如 R-SO3H浸在NaCl溶液中 H+ Na+ R-N

14、(CH3)3+Cl-浸在NaOH溶液中 Cl- OH-半透膜通過擴散作用交換交換交換23DB=B+內(nèi)B+外DC=C+內(nèi)C+外一般樹脂對離子親和力大小決定水合離子大小和電荷數(shù)多少為反映出離子交換樹脂對外部溶液兩種離子的分離能力，引入了分離因子()表示。=DB/DC若1 樹脂對B+、C+吸附力相同，兩者難以分離。若1 樹脂對B+、C+有差異，偏離越大，兩者就越容易分離為了方便反映樹脂對B+、C+親和力的大小，引入了分配系數(shù)D244.2 離子交換平衡 離子交換反應(yīng)是一種多組分分配過程。如離子交換反應(yīng)是一種多組分分配過程。如果把樹脂果把樹脂RA浸入含浸入含B+、C+的溶液中，則的溶液中，則B+、C+透

15、過半透膜進入樹脂相，與樹脂上的透過半透膜進入樹脂相，與樹脂上的A+發(fā)生發(fā)生交換，樹脂上的交換，樹脂上的A+則透過半透膜進入外部溶液。則透過半透膜進入外部溶液。可用反應(yīng)式表示如下：可用反應(yīng)式表示如下： RA（內(nèi)）（內(nèi)）+ B+（外）（外） A+（外）（外）+ RB（內(nèi)）（內(nèi)） 平衡常數(shù)平衡常數(shù)K為為k=A+外.B+內(nèi)A+內(nèi).B+外例題已 知 P b2 +在 某 陽 離 子 交 換 樹 脂 及 H N O3體 系 中 的 選 擇 系 數(shù) = 3 . 4 6 , 今 將 2 g H+型 樹 脂 與 1 0 0 m l 含 有 0 . 0 0 1 m o l / L P b2 +的 0 . 1 0 0

16、 m o l / L 溶 液 一 起 振 蕩 ， 達到 平 衡 時 測 得 溶 液 中 H+ = 0 . 1 0 2 m o l / L . 求 P b2 +分配 比 及 平 衡 時 溶 液 中 剩 余 的 P b2 +濃 度 。 已 知 該 樹脂 的 交 換 容 量 為 5 . 0 0 m m o l / gEP b 2 +H +262H+（ 內(nèi) ）+Pb2+（ 外 ） 2H+（ 外 ）+Pb2+（ 內(nèi) ）解 ：=H+2外.Pb2+內(nèi)H+2內(nèi).Pb2+外=H+2外H+2內(nèi)已 知 H+外=0.102mol/LH+內(nèi)=5 2-(0.102-0.100) 100/2=4.9mmol/g故 Dpb2

17、+= H+2內(nèi)H+2外=3.46 4.920.1022=7984.87設(shè) 平 衡 時 溶 液 中 Pb2+為 ymmol,樹 脂 內(nèi) Pb2+為 xmmolx+y=0.100 100 x 2/y/100=7984.87y=6.22 10-4mmolPb2+=6.22 10-4/0.1 =6.22 10-6mol/L.Dpb2+EH+Pb2+EH+Pb2+274.3 離子交換動力學(xué) RB與與A+發(fā)生交換反應(yīng)，整個過程可分為五步：發(fā)生交換反應(yīng)，整個過程可分為五步：（1） A+到達樹脂的表面（到達樹脂的表面（ A+的膜擴散）的膜擴散）（2） A+從樹脂膜表面擴散到樹脂內(nèi)部（從樹脂膜表面擴散到樹脂內(nèi)部

18、（ A+的粒擴的粒擴散）散）（3）樹脂內(nèi)）樹脂內(nèi)A+與與B+發(fā)生交換反應(yīng)發(fā)生交換反應(yīng)（4） B+從樹脂內(nèi)擴散到樹脂膜表面（從樹脂內(nèi)擴散到樹脂膜表面（ B+粒擴散）粒擴散）（5） B+從樹脂膜表面擴散到外部溶液（從樹脂膜表面擴散到外部溶液（ B+膜擴散）膜擴散） 為保持電中性（為保持電中性（1）（）（5）同時發(fā)生，（）同時發(fā)生，（2）（）（4）同時發(fā)生，故整個過程交換速率由膜擴散、粒擴同時發(fā)生，故整個過程交換速率由膜擴散、粒擴散和交換反應(yīng)三個步驟組成。由于交換反應(yīng)速度散和交換反應(yīng)三個步驟組成。由于交換反應(yīng)速度快，往往膜擴散或粒擴散決定了整個交換速率?？?，往往膜擴散或粒擴散決定了整個交換速率。28

19、129影響離子交換速度的因素表表4.24.2聚苯乙烯磺酸型樹脂聚苯乙烯磺酸型樹脂 H H+ + + Na+ Na+ + Na Na+ + H+ H+ +交換動力學(xué)實驗結(jié)果交換動力學(xué)實驗結(jié)果附：半交換時間指一半交換容量發(fā)生，反應(yīng)的時間附：半交換時間指一半交換容量發(fā)生，反應(yīng)的時間30 從表可看出從表可看出: 樹脂顆粒度越小，樹脂顆粒度越小，t1/2就越小，交換速就越小，交換速度就越大。度就越大。 樹脂的交聯(lián)度越大，樹脂的交聯(lián)度越大，t1/2就越大，交換就越大，交換速度就越小。速度就越小。 溫度越高，溫度越高，t1/2就越小，交換速度就越就越小，交換速度就越大。大。131影響離子交換速度的因素還有影

20、響離子交換速度的因素還有攪拌速度，見表攪拌速度，見表4.3溶液濃度：當(dāng)溶液濃度：當(dāng)C0.01mol/L 總交換速度有膜擴散決定，總交換速度有膜擴散決定，C增大則膜擴散速度上升。當(dāng)增大則膜擴散速度上升。當(dāng)C1.0mol/L,粒擴散是控制粒擴散是控制步驟。步驟。 C增大，反應(yīng)速度不變。增大，反應(yīng)速度不變。交換離子的性質(zhì)：主要是離子的價態(tài)和水化離子的大小，交換離子的性質(zhì)：主要是離子的價態(tài)和水化離子的大小，價態(tài)越高擴散速度越快，水化離子越大，則越難擴散。價態(tài)越高擴散速度越快，水化離子越大，則越難擴散。表4.3攪拌速度對NH+4+Na+ Na+ + NH+4的動力學(xué)影響4.3 離子交換的親和力定義：定義

21、：離子在離子交換樹脂上的交換能力稱離子在離子交換樹脂上的交換能力稱為離子交換樹脂對離子的親和力。為離子交換樹脂對離子的親和力。 樹脂吸著離子主要靠靜電引力，因此樹脂吸著離子主要靠靜電引力，因此樹脂對離子親合力的大小由下列因素決定：樹脂對離子親合力的大小由下列因素決定：水合離子的半徑（大小與原子半徑或離子水合離子的半徑（大小與原子半徑或離子半徑相反）半徑相反）水合離子的電荷水合離子的電荷334.4 離子交換選擇性 影響離子交換樹脂選擇性的因素很多，其中主要是， 1離子價數(shù) 離子交換樹脂總是選擇高價的離子，例如對水處理和廢水處理中比較常見的一些不同價數(shù)離子的選擇順序是： 離子價數(shù)越高，與樹脂功能基

22、的靜電吸引力越大，親和力越大。2樹脂內(nèi)部促使顆粒膨脹的應(yīng)力 在水溶液中，樹脂相的固定離子和活動離子，以及溶液中的游離離子都被水分子包圍，離子的水化產(chǎn)生了樹脂內(nèi)部的膨脹力。應(yīng)力的變化與水化離子的半徑有關(guān)，當(dāng)然樹脂中離子的水化半徑越小越好。 對于同價離子而言，當(dāng)原子序數(shù)增加時，離子表面的電荷密度相對減少，因此吸附的水分子也減少。相應(yīng)地，水合離子半徑也減少，因此，選擇性隨著原子序數(shù)的增加而增加，隨著離子半徑的增大而增加。因此，交換選擇順序為：3樹脂交聯(lián)度 樹脂的交聯(lián)度也是影響樹脂的選擇性的重要因素。交聯(lián)度越大，對樹脂選擇性的影響就越大，而交聯(lián)度較小時，這種影響總減少到最后可忽略不計。這是由于交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)

23、形成的篩網(wǎng)作用造成的。138139五.離子交換層析法分離條件的選擇401、層析柱大小柱長，分離度好，但柱太長，柱阻力增加，流速減慢，分離時間延長。柱直徑：太細，柱內(nèi)徑向擴散，柱壁效應(yīng)2、離子交換劑的選擇粒度交聯(lián)度：陽離子樹脂 ，一價堿金屬 X16 二價堿土 X8 三價錒、鑭金屬離子 X41413、洗脫液的流速 流速增加，柱效下降4、洗脫液中加絡(luò)合劑5、洗脫液的 濃度 峰體積與洗脫液濃度的n次方成反比。6、洗脫液的酸度 若分離的離子是一元弱酸，氫離子濃度增加，峰體積減小。142六、離子交換層析法分離實驗技術(shù)1436.1 樹脂的選擇及其處理樹脂的選擇見上表。樹脂的選擇見上表。測定陽離子 共存陰離子

24、干擾 強堿性陰離子樹脂測定陰離子 共存陽離子干擾 強酸性陽離子樹脂測定陽離子 共存陽離子干擾 干擾陽離子 絡(luò)陰離子 強堿性陰離子樹脂測定陰離子 共存陰離子干擾 強堿性陰離子樹脂 不同洗脫液洗脫6.2 樹脂的處理市售樹脂：粒度不均勻，粒度大小不符合要市售樹脂：粒度不均勻，粒度大小不符合要求，雜質(zhì)等。求，雜質(zhì)等。樹脂的處理：一般經(jīng)過樹脂的處理：一般經(jīng)過晾干晾干；研磨研磨；洗滌洗滌；溶脹溶脹。1466.3 裝柱與裝樣交換裝柱裝柱：樹脂洗至中性后借助水的重力使樹脂自然：樹脂洗至中性后借助水的重力使樹脂自然沉積。沉積。避免溝流現(xiàn)象避免溝流現(xiàn)象。裝樣交換裝樣交換：裝樣前，柱要預(yù)飽和。：裝樣前，柱要預(yù)飽和。

25、xH+Na+cH+=001.0c/c0cH+=c0ab流出體積00.51.0穿透體積c/c0圖5-2 離子交換柱的穿透曲線圖5-1 H+與Na+發(fā)生交換示意圖6.4 洗脫并收集洗脫液 洗脫一般采取分步淋洗或梯度淋洗，其中洗脫一般采取分步淋洗或梯度淋洗，其中分步洗脫，是指先采用洗脫能力較弱的溶液，分步洗脫，是指先采用洗脫能力較弱的溶液，使易洗脫組分流出，然后依次使用洗脫能力更使易洗脫組分流出，然后依次使用洗脫能力更強的溶液，洗脫較難洗脫的組分。強的溶液，洗脫較難洗脫的組分。04080120160 200 240 280 320NaNO30.5mol/L2mol/L NaNO3Cl-Br-I-體積

26、/mL圖5-3 Cl-，Br-和I-的分步淋洗濃度6.5 樹脂的再生表表5-1 5-1 各種再生劑的濃度和用量各種再生劑的濃度和用量49150七. 應(yīng)用517.1 水的凈化脫鹽陽柱塔除氣陰柱混合柱去離子水原水原水純水返洗酸堿排出液空氣混合樹脂陰陽陰陽排出液懸浮混合圖6-2 混合床式處理水示意圖圖6-1 復(fù)合床式離子交換處理水流程示意圖 據(jù)統(tǒng)計，約80%到90%的離子交換樹脂用于水的凈化處理， 其中兩種常見的脫鹽如下圖所示。5217.2 7.2 稀土元素的分離稀土元素的分離(a)(b)(c)(d)圖6-3 稀土元素排代分離過程示意圖La3+Pr3+Nd3+Sm3+Cu2+圖6-3 稀土元素的排代

27、分離過程示意圖537.3 含鉻廢水的處理含鉻廢水的處理 N Na aO OH H再再生生劑劑 H H2 2S SO O4 4再再生生劑劑柱柱1 1陰陰離離子子交交換換柱柱號號2 2C Cu uS SO O4 4Z Zn nS SO O4 4N Ni iS SO O4 4C Cr rO O4 42 2- -( (H H2 2C Cr rO O4 4) )去去除除C Cr rO O4 42 2- -回回收收C Cr rO O4 42 2- -H H2 2C Cr rO O4 4回回收收N Na a2 2C Cr rO O4 4N Na a2 2S SO O4 4去去中中和和工工序序H H2 2O

28、O廢廢水水廢廢水水含含C Cr rO O4 42 2- -C Cu u2 2+ +Z Zn n2 2+ +N Ni i2 2+ +去去除除C Cu u2 2+ +Z Zn n2 2+ +N Ni i2 2+ +廢廢水水再再生生水水圖圖6 6- -4 4 廢廢水水中中鉻鉻酸酸回回收收流流程程示示意意圖圖號號（H H型型）柱柱（H H型型）1 1，2 2號號柱柱再再生生劑劑都都是是5 5% %的的H H2 2S SO O4 4，陰陰離離子子交交換換柱柱再再生生劑劑是是1 10 0% %的的N Na aO OH H547.4 氨基酸的分離 圖圖6-5為氨基酸分離的淋洗曲線。其中為氨基酸分離的淋洗曲線

29、。其中用到的交換樹脂是用到的交換樹脂是Dowo50,柱長柱長100cm，柱徑柱徑0.9cm，Na+型樹脂淋洗劑用型樹脂淋洗劑用PH值逐步值逐步提高的檸檬酸鈉緩沖液。提高的檸檬酸鈉緩沖液。 （其中（其中Asp天冬氨酸，天冬氨酸，Thr蘇氨酸，蘇氨酸，Ser絲氨酸，絲氨酸，Glu谷氨酸，谷氨酸，Pro脯氨酸，脯氨酸，Gly甘氨酸，甘氨酸，Ala丙氨酸，丙氨酸，Cys-Cys胱氨酸，胱氨酸，Val纈氨酸，纈氨酸，Met蛋氨酸，蛋氨酸，Ile異亮異亮氨酸，氨酸，Leu亮氨酸，亮氨酸，Tyr酪氨酸，酪氨酸，Phe苯丙氨酸，苯丙氨酸，His組氨酸，組氨酸，Lys賴氨酸，賴氨酸，Arg精氨酸。）精氨酸。） 參見圖參見圖7-5請單擊這里請單擊這里55圖圖7-5 氨基酸分離的淋洗曲線氨基酸分離的淋洗曲線00.250.750.50755010012515017520022525000.250.50275300325350375400425450475PH3.41， 37.50CPH4.25， 500CPH4.25， 500CPH4.25， 750CPH6.7 250CPH8.3， 250C00.250.50500525550575600625650675PH8.3， 250CPH9.2， 250CP