Tiểu luận Quá trình công nghệ môi trường: Quá trình trao đổi Ion

Tiểu luận Quá trình công nghệ môi trường: Quá trình trao đổi Ion giới thiệu về phương pháp trao đổi ion, cơ chế trao đổi ion, tái sinh, ứng dụng và kết luận. Hy vọng đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho bạn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tiểu luận Quá trình công nghệ môi trường: Quá trình trao đổi Ion TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG & BẢO HỘ LAO ĐỘNG Quá Trình Công Nghệ Môi Trường CHUYÊN ĐỀ Quá Trình Trao Đổi Ion GVHD: TS. Phạm Anh Đức Nhóm sinh viên thực hiện: Nguyễn Huỳnh Thảo Uyên 91002262 Trần Quốc Việt 91202266 Hồng Văn Từ 91202259 Tp Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 11 năm 2014 1 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI ION..............3 1.1 Định nghĩa................................................................................................3 1.2. Cơ Sở Phương Pháp Trao đổi ion........................................................4 1.3.Vật liệu trao đổi ion................................................................................5 1.3.1 Vật liệu trao đổi ion tự nhiên.........................................................8 1.3.1.1.Sản phẩm hữu cơ tự nhiên.....................................................8 1.3.1.2 Sản phẩm vô cơ tự nhiên........................................................8 1.3.2 Biến đổi tự nhiên trao đổi ion........................................................9 1.3.3 Vật liệu trao đổi ion nhân tạo........................................................9 1.3.3.1. Ion trao đổi hữu cơ nhân tạo.................................................9 1.3.3.2 Vật liệu trao đổi ion vô cơ nhân tạo....................................14 1.4. Nhựa trao đổi ion ................................................................................18 1.4.1 Về cấu tạo......................................................................................19 1.4.2 Tính chất vật lý..............................................................................20 1.4.3 Tính chất hoá học..........................................................................22 1.4.4 Phân loại ........................................................................................24 1.4.4.1 Trao đổi cation........................................................................25 1.4.4.2 Trao đổi anion.........................................................................27 1.4.5. Điều kiện sử dụng của nhựa trao đổi ion.................................30 CHƯƠNG 2: CƠ CHẾ TRAO ĐỔI ION........................................................30 2.1 .Thứ tự trao đổi một số cation thông thường....................................32 2.2 Cơ chế....................................................................................................32 2.3 Cân bằng trao đổi ion............................................................................36 2.4 Thiết kế cột trao đổi ion......................................................................37 CHƯƠNG 3: TÁI SINH...................................................................................41 CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG...............................................................................41 4.1 Làm mềm nước cứng............................................................................45 4.2 Khử khoáng............................................................................................49 4.3 Ứng dụng khác.......................................................................................53 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN................................................................................56 TÀI LIỆU THAM KHÃO.................................................................................57 2 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI ION 1.1 Định nghĩa Trao đổi ion là một phản ứng hóa học thuận nghịch trong đó có ion (một nguyên tử hay phân tử đã bị mất hoặc được một electron và do đó có đ ược một điện tích) từ dung dịch được trao đổi cho một ion tích điện tương tự như gắn liền với một hạt rắn bất động. Những hạt trao đổi ion vững chắc hoặc là tự nhiên zeolit vô cơ hoặc hữu cơ được sản xuất ra nhựa tổng hợp. Các loại nhựa tổng hợp hữu cơ là loại chủ yếu được sử dụng ngày hôm nay vì đ ặc tính c ủa chúng có thể được thiết kế cho các ứng dụng cụ thểtrong đó không có sự thay đổi vĩnh viễn trong cấu trúc của chất rắn.Việc trao đổi phải có một cấu trúc mạng mở, hoặc hữu cơ hoặc vô cơ, có thể mang theo các ion và cho phép các ion đi qua nó. Trao đổi ion được sử dụng trong điều trị và cũng cung cấp một ph ương pháp tách trong nhiều quá trình. Nó có ích đặc biệt trong tổng hợp hóa học, nghiên cứu y học, chế biến thực phẩm, khai khoáng, nông nghiệp và nhiều lĩnh vực khác. Trao đổi ion là một chất không tan trong nước có thể trao đổi một s ố ion của nó đối với các ion tích điện tương tự chứa trong một môi trường mà nó tiếp xúc; định nghĩa này là tất cả các bao quát. Đề cập đến một chất hơn là một hợp chất bao gồm nhiều trao đổi, một số trong số đó là sản phẩm tự nhiên mà không có một thành phần được xác định rõ. Thuật ngữ trung bình thừa nhận rằng trao đổi ion có thể xảy ra ở cả hai dung dịch dung dịch nước và nonaqueous, trong muối nóng chảy, hoặc thậm chí tiếp xúc với hơi. Định nghĩa này không giới hạn các chất rắn, vì một số dung môi hữu cơ là không thể trộn lộn với nước có thể tách các ion từ dung dịch nước bằng một cơ chế trao đổi ion . Định nghĩa cũng chỉ ra một cái gì đó về quá trình trao đổi ion. Về cơ bản nó bao gồm sự tiếp xúc giữa các trao đổi và môi trường, trong đó việc trao đổi diễn ra. Đây thường là một trao đổi ion rắn và một dung dịch nước. Thực tế là các ion được trao đổi có nghĩa là trao đổi phải được ion hóa, nhưng chỉ một trong số các ion trong trao đổi là hòa tan. Đó ion có thể trao đổi, trong khi người kia, là không hòa tan, có thể không ...