Bài giảng Hóa kỹ thuật môi trường: Chương 7 - ThS. Lê Nguyễn Kim Cương

Bài giảng Hóa kỹ thuật môi trường - Chương 7: Trao đổi ion, trình bày khái niệm cơ bản, vật liệu trao đổi ion, cân bằng trong hệ trao đổi ion, động học trao đổi ion. Đây là tài liệu tham khảo dành cho sinh viên Môi trường.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hóa kỹ thuật môi trường: Chương 7 - ThS. Lê Nguyễn Kim Cương Mục tiêu TÊN MÔN HỌC: v Hiểu được cơ sở các quá trình trao đổi ion. HÓA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG v Vận dụng lựa chọn các qui trình xử lý chất thải bằng phương pháp trao đổi ion. CHƯƠNG 7: TRAO ĐỔI IONGiảng viên:ThS Lê Nguyễn Kim Cương LOGOThS Nguyễn Văn Phương Chương 7: TRAO ĐỔI ION 7.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN7.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN v Chất trao đổi ion thông thường được hiểu là vật liệu rắn không tan trong nước, gắn trên7.2. VẬT LIỆU TRAO ĐỔI ION mình nó là các cation hay anion có thể trao đổi7.3. CÂN BẰNG TRONG HỆ TRAO ĐỔI ION được.7.4. ĐỘNG HỌC TRAO ĐỔI ION Ø Cationit là loại trao đổi cation (+). Ø Anionit là loại trao đổi anion (-). v Chất trao đổi ion lưỡng tính là loại trao đổi cả ion dương và âm. 1v Trao đổi ion là sự thay thế của một ion v Dung lượng trao đổi ion là khả năng trao đổi(cation hay anion) từ dung dịch với một ion tính bằng mol hay đương lượng của một chất b1cùng dấu được cố định bởi lực tĩnh điện trên trao đổi trên một đơn vị khối lượng.một chất rắn không tan v dung lượng động ≤ dung lượng tĩnh ≤ mật độ nhóm chức.Cơ chế trao đổi ion có thể biểu diễn: v Quá trình trao đổi dựa trên sự cạnh tranhR- I+ + M+X- ⇌ R- M+ + I+X- lực tương tác tĩnh điện giữa bị ion trao đổi vàR+Y- + M+X- ⇌ R+X- + M+Y- ion trao đổi. v Quá trình trao đổi tuân thủ theo qui tắc cânR- như R’-SO3-, R’-COO- (đối với cationit) bằng điện tích.R+ như R’–NH3+ (đối với anionit).I+ thường H+; Na+.Y- thường Cl- ; OH-. 2Slide 5b1 thi nha bebe, 09-Oct-10 7.2. VẬT LIỆU TRAO ĐỔI ION Bảng 7.1. Cấ u trúc củ a chất trao đổ i ionv Chất trao đổi ion để cập ở đây là dạng rắnkhông tan trong nước và hầu hết trong các Dạng chất Mạng chất Điện tích Ion linh trao đổi rắn nhóm chức độngdung môi hữu cơ. Cationit Vô cơ, hữu cơ Âm Dươngv Chứa các nhóm chức có khả năng trao đổi. Anionit Vô cơ, hữu cơ Dương Âm Lưỡng tính Vô cơ, hữu cơ Âm, dương Âm, dương Mã Thiết bị: CATION AXIT MẠNH SYN 07 Công dụng: Hạt nhựa trao đổi ion trong nước Nhóm chức năng : Sulfonic acidv Các chất trao đổi ion yếu phụ thuộc vào Mạch cao phân tử : Dvb/styrenepH. Hình dạng bên ngoài : Màu vàng, trong Dạng ion : Na+.v Chất trao đổi ion lưỡng tính thì khác, ởvùng pH nhất định chúng thể hiện khả năng Mã Thiết bị: NHỰA CATION 220NAtrao đổi anion hay cation, chỉ tồn tại ở trạng thái Indion 220Na là loại nhựa trao đổi cation gốc axít mạnh, dạng hạt keo, được sản xuất từ quá trình sunfon hoá hợp chấttrung hòa tại điểm đẳng điện. cao phân tử trùng hợp từ polystyrene. Công dụng: được dùng để làm mềm nước, khử chất ô nhiễm amôni hoặc khử khoáng. Nhóm chức năng : -SO3- Na+ Dạng ion : Na+. 3 7.2.1. Vật liệu trao đổi ion vô cơ Mã Thiết bị: NHỰA ANION GS300 Indion GS300 là loại nhựa trao đổi anion gốc bazơ mạnh – v Chủ yếu là ...