离子交换实验
中学化学实验探究离子交换反应
中学化学实验探究离子交换反应化学实验是中学化学教学的重要组成部分，能够帮助学生巩固理论知识、培养实验技能，提高对化学现象的理解。
离子交换反应是化学反应的一种重要类型，它在实际生活中有着广泛的应用。
本文将探索中学化学实验中的离子交换反应。
首先，我们来了解一下离子交换反应的基础知识。
离子交换反应是指溶液中的阳离子和阴离子发生置换的化学反应。
这种反应通常发生在溶液中或在固态物质中。
其中，阳离子是带正电荷的离子，阴离子是带负电荷的离子。
离子交换反应可以用离子方程式来表示，方程式中的阳离子和阴离子互相交换位置。
接下来，我们来探究一种简单的离子交换实验——铁离子和铜离子的交换反应。
这个实验可以通过将铁钉放入铜硫酸溶液中观察到。
首先，我们需要准备一些实验器材，如烧杯、铁钉、铜硫酸溶液等。
将铜硫酸溶液倒入烧杯中，然后将铁钉放入溶液中，观察反应的进行。
你会发现，原本无色的溶液逐渐变为蓝绿色，并且铁钉表面开始出现铜的颜色。
这是因为铁的离子与溶液中的铜离子发生置换反应，形成铁离子和铜金属。
通过这个实验，我们不仅可以观察到离子交换反应的现象，还可以推测出反应速率与反应物浓度的关系。
可以尝试将不同浓度的铜硫酸溶液分别与铁钉进行反应，记录下反应的时间。
通过观察时间的差异，我们可以发现，浓度较高的溶液会使反应的速率加快。
这是因为溶液中离子浓度越高，离子之间碰撞的概率就越大，从而促使反应加速进行。
除了离子交换实验，我们还可以通过其他实验探究离子交换反应的特性。
例如，我们可以通过调节酸碱溶液的pH值来观察离子交换反应是否会受到酸碱条件的影响。
取一烧杯中加入盐酸，再取一烧杯中加入氢氧化钠溶液，将两者倒入同一容器中。
你会发现，酸性溶液中的氢离子和碱性溶液中的氢氧根离子发生置换反应，生成水分子。
这个实验可以帮助学生理解酸碱中离子交换反应的机制。
综上所述，离子交换反应是中学化学实验中一个重要的研究内容。
通过实验探究，学生可以深入理解离子交换反应的机理和特性。
离子交换层析实验报告
离子交换层析实验报告离子交换层析实验报告引言：离子交换层析是一种常用的分离和纯化技术，广泛应用于化学、生物、环境等领域。
本实验旨在通过离子交换层析技术，研究不同离子在固定相上的吸附行为，并探讨离子交换层析的应用潜力。
实验材料与方法：材料：离子交换树脂、不同离子溶液、蒸馏水。
仪器：离子交换层析柱、分光光度计。
方法：1. 准备不同离子溶液，浓度分别为10 mM。
2. 将离子交换树脂装入层析柱中，并用蒸馏水洗涤至平衡。
3. 将不同离子溶液分别加入层析柱，收集洗脱液。
4. 使用分光光度计测定洗脱液中离子的浓度。
结果与讨论：通过实验，我们观察到不同离子在离子交换层析柱上的吸附行为存在一定差异。
以Na+、K+、Ca2+、Mg2+为例，我们发现Na+和K+的吸附量较小，洗脱较快，而Ca2+和Mg2+的吸附量较大，洗脱较慢。
这是因为离子交换树脂中的功能基团与离子之间的亲和性不同所致。
进一步分析发现，离子交换层析技术在水处理、食品加工、药物制备等领域具有广泛应用潜力。
例如，在水处理中，离子交换层析可用于去除水中的重金属离子和有害物质，提高水质；在食品加工中，离子交换层析可用于去除食品中的杂质和有害物质，提高食品质量；在药物制备中，离子交换层析可用于纯化和分离药物成分，提高药物的纯度和效果。
此外，离子交换层析还可以与其他分离技术相结合，形成多重分离系统，提高分离效率。
例如，离子交换层析与凝胶过滤、逆流色谱等技术的结合，可实现对复杂混合物的高效分离。
结论：离子交换层析是一种重要的分离和纯化技术，具有广泛的应用前景。
通过本实验，我们深入了解了离子在离子交换层析柱上的吸附行为，以及离子交换层析技术的应用潜力。
未来，我们将进一步探索离子交换层析技术在不同领域的应用，为科学研究和工程实践提供更多可能性。
离子反应实验观察离子交换反应
离子反应实验观察离子交换反应离子反应是化学实验中常见的一种反应类型，它是指溶液中的离子之间发生交换或转移的化学反应。
离子反应在化学分析、配位化学、溶液的酸碱中和等领域都有广泛的应用。
本文将通过实验观察的方式，探讨离子交换反应的相关实验现象和规律。
实验材料和方法：1. 实验仪器：酸碱滴定仪、电子天平、试管等。
2. 实验试剂：硝酸铊、氯化铵、硝酸银等。
实验一：氯离子与硝酸铵反应将一定量的硝酸铵溶液倒入试管中，并加入几滴硝酸铊指示剂。
随后，缓慢滴加氯化铵溶液，同时用酸碱滴定仪记录滴加的体积。
观察到溶液的颜色发生了变化，并伴随着气泡的产生。
停止滴加时，继续滴加少量的氯化铵溶液，直至指示剂颜色恢复原状。
记录下总共滴加的体积。
实验现象与解析：在氯化铵溶液与硝酸铵溶液反应的过程中，离子交换反应发生了。
氯化铵溶液中的氯离子与硝酸铵溶液中的硝酸根离子发生置换反应，生成了氯化根离子和硝酸离子。
这种反应是典型的离子交换反应，其中氯化离子和硝酸根离子分别是反应的阳离子和阴离子。
实验现象的颜色变化和气泡的产生，是由于生成的沉淀与水反应产生了氧气。
实验二：氯离子与硝酸银反应将一定量的硝酸银溶液倒入试管中，并加入少量的盐酸。
随后，缓慢滴加氯化铵溶液，同时用酸碱滴定仪记录滴加的体积。
观察到溶液中出现了白色沉淀，停止滴加时继续滴加少量的氯化铵溶液，直至沉淀完全溶解。
记录下总共滴加的体积。
实验现象与解析：在氯化铵溶液与硝酸银溶液反应的过程中，离子交换反应再次发生。
氯化铵溶液中的氯离子与硝酸银溶液中的硝酸根离子发生置换反应，生成了氯化银沉淀和硝酸离子。
这也是典型的离子交换反应，其中氯化离子和硝酸根离子分别是反应的阳离子和阴离子。
实验现象的白色沉淀即为氯化银，其溶解需要加入足够的氯化铵溶液。
实验三：碳酸根离子与盐酸反应将一定量的盐酸溶液倒入试管中，并加入少量的酚酞指示剂。
随后，缓慢滴加硝酸铵溶液，同时用酸碱滴定仪记录滴加的体积。
观察到溶液的颜色发生了变化，由粉红色变为无色。
离子交换制备纯水实验.doc
实验四离子交换制备纯水实验离子交换作为一个单元操作过程，遵循吸附或色谱分离原理，但也有其独特的应用范围。
应用最广的是硬水软化以及水相中组分的再回收。
离子交换技术在制药工业中有着广泛的应用。
制药用的超纯水主要靠离子交换方法提供，在纯水制备中广泛采用强酸强碱复合床。
天然水与地层中的岩石、土壤以及大气接触过程中很容易溶解各种无机物与有机物，同时也能将不溶于水的悬浮物如泥沙、黏土、动植物残赅以及各种微生物等等一并带入水源之中，因此天然水的成分比较复杂。
随着各行业的发展，不但用水量猛增，而且各行业根据其科学技术发展的特点对于水质的要求也不断提高，因此必须对天然水进行适当处理。
离子交换法处理水是最经济最先进的方法，无论是锅炉用水的软化，脱碱软化，脱盐水，纯水，超纯水的制备均需要采用离子交换法来进行。
其类别有单床、复床、混合床之分，水处理方法也根据具体情况可以采用顺流法，逆流再生浮床法等。
一、实验目的1、了解用离子交换制备纯水的方法2、学会用电导仪分析纯水的方法二、实验内容1、将自来水作为原料，生产出电导率为10--50/μcm的纯水。
(自来水的Ω电导率一般为300-1500/μcm)。
随时测量纯水电导变化的情况，画出电导Ω率与时间的关系曲线。
2、对床进行再生、淋洗，对混合床进行反洗，掌握操作方法。
3、用再生、淋洗和反洗后的树脂床制备纯水。
三、实验时间离子交换床再生、淋洗等操作阳用酸深色阴 5h纯水制备 3h四、实验原理和方法所谓纯水制备系将原水中的盐类，游离酸碱类等全部除去的水处理方法，以此法制得的纯水比蒸馏水要纯好多倍，该过程的反应式如下：阳离子交换树脂R(SO3H)2+Ca(HCO3)2→R(SO3)2Ca+2H2COR(SO3H)+NaCl→RSO3Na+HCl阴离子交换树脂R≡NHOH+HCl→R≡NHCl+H2OR≡NHOH+H2CO3→R≡NH(HCO3)+H2O树脂失效后用酸碱再生，其反应式如下：阳离子交换树脂R(SO3)2Ca+2HCl→R(SO3H)2+CaCl2RSO3Na+HCl→R(SO3H) +NaCl阴离子交换树脂R≡NHCl+NaOH→R≡NHOH+NaClR≡NH(HCO3)+2NaOH→R≡NHOH+NaHCO3五．实验材料与设备图1 离子交换设备流程图1-水箱；2-离心泵；3-微滤器；4、5、6、7、8、9、14、15、16、17、18、19-阀门；10、22、23-流量调节阀；11-阳离子柱；12-阴离子柱；13-水流量计；20-碱流量计；21-酸流量计；24-碱回流阀；25-酸回流阀；26-碱泵；27-碱液进泵阀；28-碱液槽；29-酸液槽；30-酸液进泵阀；31酸泵；32-放液阀；33-放水阀；34-出水电导；35-入水电导；1．实验设备、仪器本实验设备由外径为100mm的有机玻璃管制成，其装置如图一所示。
无机化学实验七 离子交换法制备纯水
实验七离子交换法制备纯水一、实验目的1．了解离子交换法制纯水的基本原理，掌握其操作方法；2．掌握水质检验的原理和方法；3．巩固酸度计的使用，学会电导率仪的使用。
二、实验原理离子交换法是目前广泛采用的制备纯水的方法之一。
水的净化过程是在离子交换树脂上进行的。
离子交换树脂是有机高分子聚合物，它是由交换剂本体和交换基团两部分组成的。
例如，聚苯乙烯磺酸型强酸性阳离子交换树脂就是苯乙烯和一定量的二乙烯苯的共聚物，经过浓硫酸处理，在共聚物的苯环上引入磺酸基(–SO3H)而成。
其中的H+可以在溶液中游离，并与金属离子进行交换。
R–SO3H + M+R–SO3M + H+R：聚合物的本体；–SO3：与本体联结的固定部分，不能游离和交换；M+：代表一价金属离子。
阳离子交换树脂可表示为：本体交换基团R –SO3–┆H+起交换作用的阳离子如果在共聚物的本体上引入各种胺基，就成为阴离子交换树脂。
例如，季胺型强碱性阴离子交换树R–N+(CH3)3OH–，其中OH–在溶液中可以游离，并与阴离子交换。
离子交换法制纯水的原理就是基于树脂和天然水中各种离子间的可交换性。
例如，R–SO3H 型阳离子交换树脂，交换基团中的H+可与天然水中的各种阳离子进行交换，使天然水中的Ca2+、Mg2+、Na+、K+等离子结合到树脂上，而H+进入水中，于是就除去了水中的金属阳离子杂质。
水通过阴离子交换树脂时，交换基团中的OH–具有可交换性，将HCO3–、Cl–、SO42–等离子除去，而交换出来的OH–与H+发生中和反应，这样就得到了高纯水。
交换反应可简单表示为：2R–SO3H + Ca(HCO3)2→ (R–SO3)2Ca + 2H2CO3R–SO3H + NaCl → R–SO3Na + HClR–N(CH)3OH + NaHCO3→ R–N(CH)3HCO3 + NaOHR–N(CH)3OH + H2CO3→ R–N(CH)3HCO3 + H2OHCl + NaOH → H2O + NaCl本实验用自来水通过混合阳、阴离子交换树脂来制备纯水。
自来水的净化离子交换法实验报告
自来水的净化离子交换法实验报告实验目的：掌握自来水的离子交换法净化方法，了解其基本原理并进行实验验证，评价其净化效果。
实验原理：离子交换是指在溶液中存在着两种或两种以上的杂质离子时，通过其他离子与溶液中的杂质离子发生交换作用，将杂质离子从溶液中去除的过程。
水净化领域常用的离子交换法有阳离子交换法和阴离子交换法。
阳离子交换法：通过弱酸性聚合物树脂（如聚苯乙烯）的作用，将溶液中的阳离子与树脂中固定的Na+离子发生交换作用，使水中的金属、铵盐等阳离子被去除。
阴离子交换法：通过强碱性树脂（如苯乙烯-二乙烯苯共聚物）的作用，将溶液中的阴离子与树脂中固定的OH-离子发生交换作用，使水中的硝酸盐、氯酸盐等阴离子被去除。
实验步骤：1.准备实验所需材料：自来水、阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、过滤器等。
2.将自来水通过过滤器进行初步过滤。
3.将过滤后的水分成两部分，一部分用于阳离子交换法净化，另一部分用于阴离子交换法净化。
4.在两个不同的容器中分别放入适量的阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。
5.将阳离子交换树脂和阴离子交换树脂与水进行接触，使其发生离子交换反应。
6.定期采集反应液进行测试，测量水中的金属离子、硝酸盐等指标的浓度，并与未经净化的水进行对比。
7.根据测量结果，分析净化效果，并评估离子交换法的有效性。
实验结果及讨论：通过实验得到的数据，可以发现经过阳离子交换法和阴离子交换法净化后的水中杂质离子浓度明显降低，水质得到了明显的改善。
阳离子交换法主要适用于去除水中的金属离子，如铁离子、锰离子等。
通过将树脂中固定的Na+离子与溶液中的金属离子发生交换作用，实验结果显示，经过阳离子交换法净化后，水中的金属离子浓度大幅下降，达到了国家饮用水标准的要求。
阴离子交换法主要适用于去除水中的硝酸盐、氯酸盐等阴离子。
通过将树脂中固定的OH-离子与溶液中的阴离子发生交换作用，实验结果显示，经过阴离子交换法净化后，水中的硝酸盐、氯酸盐浓度明显减少，符合饮用水卫生标准的要求。
离子交换除盐实验报告
离子交换除盐实验报告离子交换除盐实验报告引言：离子交换是一种常见的除盐方法，通过交换树脂材料吸附水中的离子，实现除去水中的盐分。
本实验旨在通过离子交换除盐实验，探究离子交换技术在水处理中的应用和效果。
一、实验目的本实验旨在通过离子交换除盐实验，探究离子交换技术在水处理中的应用和效果。
二、实验原理离子交换是一种通过树脂材料吸附和释放离子的过程。
树脂是一种高分子化合物，其具有特定的结构和功能，可以选择性地吸附或释放特定的离子。
离子交换除盐实验中，我们使用的是阴离子交换树脂。
该树脂上带有正电荷的离子，可以吸附水中的阴离子，如氯离子、硝酸根离子等。
当水通过离子交换树脂时，树脂会吸附水中的阴离子，并释放出等量的阳离子，如钠离子、钙离子等。
三、实验步骤1. 准备实验所需材料：离子交换树脂、蒸馏水、离子交换柱、试管、移液器等。
2. 将离子交换树脂放入离子交换柱中，并用蒸馏水洗净。
3. 将待处理水样倒入离子交换柱中，让水通过离子交换树脂。
4. 收集通过离子交换柱的水样，进行离子浓度测定。
5. 将处理后的水样与原始水样进行对比分析。
四、实验结果与分析通过离子交换除盐实验，我们得到了处理后的水样和原始水样的离子浓度数据。
根据数据分析，我们可以得出以下结论：1. 经过离子交换处理后，水样中的阴离子浓度明显降低，阳离子浓度有所增加。
2. 离子交换树脂对不同离子的吸附效果有所差异，某些离子可能被部分保留在树脂中，导致处理后的水样中仍含有少量的盐分。
3. 离子交换除盐技术可以有效降低水中的盐分，提高水的质量。
五、实验总结通过离子交换除盐实验，我们了解了离子交换技术在水处理中的应用和效果。
离子交换除盐技术可以有效去除水中的盐分，提高水的质量。
然而，在实际应用中，我们还需要考虑离子交换树脂的选择、树脂的再生和替换等问题，以确保离子交换除盐技术的持续有效性。
六、参考文献[1] Smith, K. C., & Wegrzyn, J. (2012). Ion exchange in analytical chemistry. Journal of Chromatography A, 1221, 84-103.[2] Sengupta, A. K., & Clifford, D. A. (2012). Water purification by ion exchange. Chemical Reviews, 112(4), 2171-2202.以上为离子交换除盐实验报告的主要内容，通过实验步骤、实验结果与分析以及实验总结，我们可以对离子交换技术在水处理中的应用和效果有一个初步的了解。
离子交换实验报告
离子交换实验报告
离子交换是一种常见的化学反应，通过在水溶液中调整离子的平衡来达到特定的化学目的。
本次实验旨在探究离子交换在实际应用中的效果和原理。
实验过程：
首先，准备一定量的离子交换树脂样品，并将其置于一容器中。
然后，向容器中加入需处理的水溶液，在一定时间内让离子交换树脂与水溶液充分接触并发生离子交换反应。
接着，将树脂取出，通过洗涤等步骤使其与溶液中吸附的离子彻底分离。
最后，将处理后的水溶液进行检测，比较处理前后的离子浓度变化，以验证离子交换的效果。
实验结果：
经过实验处理后，我们观察到水溶液中特定离子的浓度发生了显著变化。
通过测量和分析处理前后的离子浓度，我们得出了离子交换树脂对水溶液的离子平衡的调整效果。
实验结果表明，离子交换有效地去除了水溶液中的目标离子，并使水质得到提升。
实验结论：
离子交换是一种有效的水处理方法，可以通过调整离子平衡来改善水质。
在实际应用中，离子交换广泛用于工业生产、饮用水处理和环境保护等领域。
通过本次实验，我们更深入地了解了离子交换的原理和应用，为今后的相关研究和工作提供了参考和指导。
结语：
离子交换是一项重要的化学实验技术，具有广泛的应用前景和社会
价值。
通过不断深入研究和实践，我们可以进一步提升离子交换技术
的效率和绿色发展水平，推动离子交换技术在更多领域的应用和推广。
愿离子交换技术为我们的生活和环境带来更多的益处！。
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图 9-2 不同清洗历时与出水硬度、硬度去除率的变化曲线
如图 9-2 所示，为不同清洗历时与出水硬度、硬度去除率的变化曲线。由该 图结合表 9-1 可以看出，清洗开始阶段出水的硬度为8.509 mg⁄L CaCO3，随着清 洗历时 的不 同延长 出水 硬度不 断下 降， 直至第 10 min 时 期出 水硬 度降至 4.505 mg⁄L CaCO3，对应的树脂离子交换性能提升了 47.1%。此时，出水已经达 到要求，故而停止清洗。
①本实验用于离子交换的原水和反冲洗水均为自来水，其硬度是一样的。由 于反冲洗与软化的水流方向是相反的，而反冲洗结束时仍会有部分自来水吸附在 树脂层中，因此在软化原水的初始阶段这部分反冲洗残留液会被软化出水带走， 从而增加软化出水的硬度；而当软化时间比较长时，反冲洗残留液基本已经被冲 洗干净，因此软化出水几乎不再受残留液的影响，故而出水硬度比初始阶段下降。
⑶再生液浓度过低时，不利于交换出树脂吸附的钙、镁杂质离子，也会加大 再生剂的用量，导致不必要的浪费。
3、做完本实验感到有什么不足？有何进一步设想？ 答：做完本实验后，确实发现有若干不足并针对提出了改进的设想，如下所
示：
①原水硬度太低，可适当人为地添加钙镁离子，从而提高实验的准确度； ②反冲洗水改用蒸馏水或去离子水，延长离子交换树脂的使用周期； ③离子交换树脂柱出水端控制阀门改用比较灵活的水阀，不然很难控制进出 水平衡； ④购置多几台离子交换树脂实验平台，减少人员拥挤程度；另外，也可以在 在空间上实现运行流速与出水硬度关系的实验操作，而不是采用在时间上连续进 行，从而提高实验准确度。
反洗时间/(min) 15
表 9-4 再生记录
再生一次所需实验量 再生一次所需浓度
再生流速/(m/h)
/kg
10%的食盐再生液/L
0.35
3.5
7.3
注：再生时间为 30 min
再生流量/(ml/s) 1.94
编 15
表 9-5 清洗出水硬度的测定
清洗历时/min 消耗 EDTA 二钠体积
2、绘制运行流速与出水硬度、硬度去除率的变化曲线 如图 9-1 所示，为软化实验中不同运行流速与出水硬度、硬度去除率的变化
曲线图。
Hardness of Effluent Removal Rate
100
100
Hardness of Effluent (mg/L CaCO3)
80
80
Removal Rate (%)
3、绘制不同清洗历时与出水硬度、硬度去除率的变化曲线
Hardness of Effluent Removal Rate
9 50
8 40
7
30
Hardness of Effluent (mg/L CaCO3)
Removal Rate (%)
6
20
10 5
0 4
-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
/mL
计）/(mg/L)
原水
0
0
10.2
102.102
1
15
10
1.2
12.012
2
15
10
0.55
5.506
由这两组数据比较可知，运行流速 15 m/h 时第 10 min 的出水硬度远比第 20 min 的出水硬度高，前者约为后者的12.012 ÷ 5.506 ≈ 2.2 倍。这可能有以下几
个解释：
①随着进出水流速的不断增快，原水在树脂层的停留时间缩短，减少了与树 脂颗粒直接的充分接触，故而水中的小部分钙、镁离子来不及与树脂颗粒的钠离 子进行交换即被冲出，从而导致软化出水硬度随运行流速的增快而略有上升。
②图 9-1 并不能真正准确地反映不同运行流速与出水硬度关系的变化，因为 这些数据均是在同一树脂层内连续软化测得，也即实验时树脂层是在不断进行软 化处理的，其软化处理性能正随着时间的延长而不断下降，而这会导致后段出水 的硬度比实际硬度要高。也就是说，单纯地由于流速变化而导致出水硬度变化在 本实验中是不能体现的。
60
60
40
40
20
20
0 0
0
5
10
15
20
25
30
Velocity (m/h)
图 9-1 运行流速与出水硬度、硬度去除率的变化曲线
由图 9-1 可以看出，自来水经过阳离子交换树脂后其硬度大大降低，不同流 速下硬度的去除率均在 90%；另外，随着进出水流速的不断增快，软化出水的硬
度略有上升，但仍低于10 mg⁄L CaCO3。这主要有以下两个解释：
三、思考题
1、本实验钠离子交换运行出水硬度是否小于 0.05 mmol/L？影响出水硬度的因 素有哪些？
答：本实验软化出水最终硬度大小为：
8.509 mg⁄L ρ = 100 g⁄mol ≈ 0.085
mmol⁄L
CaCO3
>
0.05
mmol⁄L
CaCO3
因此，本实验钠离子交换运行出水硬度无法小于 0.05 mmol/L。
2、影响再生剂用量的因素有哪些？再生液浓度过高或过低有何不利？ 答：⑴影响再生剂用量的因素主要有：再生剂浓度、再生剂温度、离子交换
树脂用量、再生流速等。 ⑵再生液浓度过高时，所需再生剂用量也将过少，从而导致再生下来的杂质
色素离子的浓度变高，反离子干扰作用加重，不利于再生反应的顺利进行；另外， 再生液浓度过高，溶液中杂质色素离子对树脂表面双电层产生压缩作用，也不利 于再生反应的进行。
②反冲洗后树脂层颗粒堆积不够密实，可能存在裂缝。在软化初始阶段，部 分原水可能直接从这些细小的裂缝中流出，从而导致出水硬度升高；当软化进行 一定的时间后，由于水流压力的不断冲击，树脂层不断被压实，其中的裂缝也可 能消失不见，这时所有原水都必须经过树脂颗粒的吸附才能通过，故而出水硬度 降低。
值得注意的是，反冲洗不干净并非是出水硬度先大后小的原因，因为反冲洗 的目的之一便是冲洗掉树脂层内的杂质，而对于原水就是自来水的软化水质而言， 并不存在杂质这个问题。
影响出水硬度的因素主要包括：
①软化流速 离子交换软化流速越大，进水与树脂颗粒的接触时间越短，从而使软化出水 硬度升高。 ②树脂层密实程度 离子交换树脂层颗粒若堆积不够密实，容易出现裂缝，使部分进水直接从裂 缝中穿过树脂层，从而使软化出水硬度升高。 ③树脂层反冲洗不充分 树脂层反冲洗不充分时，会导致树脂层内掺杂有尺度不均的杂质，特别是原 水浊度较高的水质，容易使树脂层出现裂缝，导致出水硬度升高。 ④树脂层是否穿透 离子交换树脂必须严格控制在每个周期内进行反冲洗和再生，或者树脂层会 被穿透，从而导致软化出水硬度升高。 ⑤出水硬度检测方法 软化出水硬度检测时出水的 pH、指示剂用量、是否添加掩蔽剂等均会影响 硬度的测定。
水污染控制工程实验
实验题目：离子交换软化实验 实 验 人： 学 号：11323028 实验日期：2014.5.19
离子交换软化实验
一、数据记录
表 9-1 原水硬度及实验装置有关数据
原水硬度（以 CaCO3 计）/(mg/l)
交换柱内径/cm
102.102
3.5
树脂层高度/cm 29.7
编号 原水
表 9-2 交换实验软化出水硬度测定 运行流速/(m/h) 运行时间/min 消耗 EDTA 二钠体积
/mL
0
0
10.2
1
15
10
1.2
2
15
10
0.55
3
20
5
0.65
4
25
5
0.8
5
30
5
0.85
注：EDTA 二钠的浓度为 C=10mmol/L
出水硬度(以 CaCO3 计）/(mg/L) 102.102 12.012 5.506 6.507 8.008 8.509
反洗流速/(m/h) 15
表 9-3 反洗记录 反洗流量/（L/h） 14.43
/mL
5
0.65
10
0.45
出水硬度(以 CaCO3 计）/(mg/L)
6.507 4.505
二、数据处理与分析
1、软化数据比较
在软化流速 15m/h 时，每隔 10 min 共测得两组出水硬度，如表 9-6 所示。
编号
表 9-6 运行流速/(m/h)
流速为 15m/h 交换实验软化出水硬度测定
运行时间/min 消耗 EDTA 二钠体积 出水硬度(以 CaCO3