离子交换法测定海水盐度
离子交换除盐实验
离子交换除盐实验
进气口
进气口
四、实验方法与操作
7-1、打开1、2、5、 10、8、12、14阀 门，将蠕动泵进水 口投入清水池，保 持蠕动泵转速 20rpm不变淋洗阴 床15min。
20rpm 1
清水池
7
15
2
8
4
阳
9
阴
床 中排口
床 中排口
3
10
5
11
12
6
放空口
13 14
放空口 出水口
13
离子交换除盐实验
液面高出树脂层
15cm为止，关闭所
有阀门。
1
7
15
2
8
4
阳
9
阴
床 中排口
床 中排口
3
10
5
11
12
清水池
10rpm
6
放空口
13 14
放空口 出水口
10
离子交换除盐实验
进气口
进气口
四、实验方法与操作
6-1、打开1、3、 10、8、12、13阀 门，将蠕动泵进 水口投入碱池， 调节蠕动泵转速 到20rpm，使5% 的NaOH溶液流 过阴床，进行阴 床再生。20分钟 后停止进水，关 1 闭所有阀门。
进气口
进气口
四、实验方法与操作
7-2、调节蠕动泵转速
7
15
到120rpm，测14阀门 2
8
出水，直到出水电导 率小于200μS/cm。
4
阳
9
阴
2102r0prmpm
1
3
清水池
床 中排口
5
床 中排口
10
11
海水淡化处理中的海水氯化物浓度测量
海水淡化处理中的海水氯化物浓度测量海水淡化是解决全球淡水资源短缺问题的重要技术之一。
在海水淡化过程中，准确测量海水中的氯化物浓度对于保证淡化水质和设备保护至关重要。
本文将详细讨论海水淡化处理中氯化物浓度的测量方法和技术。
1. 海水中氯化物的来源和影响海水中的氯化物主要来源于海水对岩石的侵蚀和溶解作用。
海水中氯化物的浓度受到多种因素的影响，包括地理位置、气候条件、水文地质背景等。
在高氯化物浓度的海水中，淡化设备容易发生结垢和腐蚀，影响设备寿命和运行效率。
因此，准确测量海水中的氯化物浓度对海水淡化处理具有重要意义。
2. 氯化物浓度测量的方法目前，海水中的氯化物浓度测量方法主要包括离子色谱法、电感耦合等离子体质谱法、原子荧光光谱法和电化学方法等。
2.1 离子色谱法离子色谱法是一种常用的海水氯化物浓度测量方法。
该方法基于离子交换原理，将海水样品中的离子与固定在色谱柱上的离子交换剂发生作用，不同离子根据其亲和力的大小被分离。
通过检测器检测到的信号与氯化物的浓度成正比，从而实现氯化物浓度的准确测量。
2.2 电感耦合等离子体质谱法电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）是一种高灵敏度的测量方法，可以同时测量多种元素的浓度。
在海水氯化物浓度测量中，ICP-MS法具有快速、准确、可靠等优点。
通过将海水样品引入等离子体中，样品中的氯化物离子被转化为原子状态，然后通过质谱仪检测其质量，从而得到氯化物的浓度。
2.3 原子荧光光谱法原子荧光光谱法（AFS）是基于原子荧光原理的一种分析方法。
在海水氯化物浓度测量中，通过将海水样品中的氯化物离子与特定试剂反应生成荧光物质，然后通过荧光检测器检测荧光强度，从而得到氯化物的浓度。
该方法具有灵敏度高、选择性好等优点。
3. 测量技术的要求和挑战在海水淡化处理中，准确测量氯化物浓度需要考虑多种因素，包括样品处理、仪器校准、环境干扰等。
为了保证测量结果的准确性和可靠性，需要对测量技术提出以下要求：1.样品处理：海水样品需要经过适当的预处理，如过滤、稀释等，以去除杂质和干扰物质，确保测量结果的准确性。
应用离子色谱测定土壤及水中的盐分
1 . 仪 器 D io n e x I C 1 6型 离子 色谱 仪 。 2 . 方 法 离子 色谱 应 用于 土 壤 分析 , 首 先 取 决 于 仪 器本 身 的 功 能 , 即 色谱 柱 的分 辨 率 、
,
分 离速度 和 柱子 的 负载能 力 组成 的“ 幻想 三 角形 ” 及死 体 积造成 的柱外谱 带展 宽 ; 其次 是 离子
线性 范 围 。 溶液 电导 是 由下 列 公式 决 定的 :
R二a
Al
一
1L
Al
式 中 R 为 电阻 , l 为 导体
长度 , A 为 其截 面积 , u 为 比阻 , L 为 比 电导。 但 在 实际 的 电介质 溶液 中 , 不 是 所 有 电介质 全部 电 离 , 尤其 是 弱 电 介质 , 随 溶 液浓 度 增加 , 电离度 将 趋小 ; 其 次 是 离子 芬的 存 在而 发 生 互 相 干 扰 。 所 以 , 在超 过一 定 浓 度 以 后 , 电导 率 与 离子 浓 度 的 近 似直 线关 系 即 受 影 响而 出 现 弯 曲。
浓度 与 电导 率 间 的 线性 范 围 。
关 于 “ 幻 想 三 角形” , D io en x I C 16 型 上 用 的 是 各种 定 型 柱 , 所 以 , 只 需针对 样 品 分 析 的
要选用 适 当的柱子 ,
并 匹 配 以相 应 的 条件 。
本
工作
中采
用的
仪器条
件见
表
。
1
由于离 子 色谱 法无 法 使 C O ;一 和 H C O ; 分离 , 并 且 , 经 抑制 柱 消 除背 景 电导 时发 生下 列
淀 , 而 使 终 点滞后 。 高量 的硫 酸 盐也会使终点 滞
离子交换法制盐的原理
离子交换法制盐的原理离子交换法制盐的原理是以离子交换树脂作为载体，通过交换树脂上吸附的钠离子（Na+）与水中的其他阳离子（如钙离子Ca2+、镁离子Mg2+等）进行交换，从而达到去除盐分的目的。
离子交换法制盐的过程主要分为两个步骤：吸附和再生。
首先，离子交换树脂会吸附水中的阳离子。
这是因为树脂上存在一种具有离子交换功能的功能基团，常见的功能基团有强酸型树脂上的-So3H和强碱型树脂上的-Quaternary Ammonium。
这些功能基团会与水中的阳离子发生离子交换，即树脂上的功能基团释放出树脂基团，并吸附水中的阳离子。
接下来，在一定时间的操作后，当吸附在树脂上的钠离子达到饱和状态，需要进行再生。
再生是指用高浓度盐水或其他一定浓度的酸、碱溶液将吸附在树脂上的其他阳离子释放出来，从而可以继续进行吸附过程。
再生的方法有多种，常见的有酸再生法和碱再生法。
酸再生法是将稀盐酸或稀硫酸溶液通过吸附塔循环冲洗离子交换树脂，将树脂上吸附的阳离子释放掉，使树脂恢复到原来的活性状态。
碱再生法则是将稀盐酸或稀硫酸溶液通过吸附塔循环冲洗离子交换树脂，将树脂上吸附的钙、镁等阳离子释放掉。
离子交换树脂具有选择性吸附的特点，可以根据需要选择不同类型的树脂。
强酸型树脂对钠离子选择性较弱，适用于中性至碱性条件下的水处理，比如软化水处理、除盐等；而强碱型树脂对钠离子选择性较强，适用于除碱处理等。
离子交换法制盐具有一定的优点，如操作简单、工艺成熟、可实现连续生产等。
然而，也存在一些问题。
首先，离子交换法制盐对水质要求较高，水中的杂质、有机质等会影响树脂的吸附效果，需要进行前处理。
其次，再生过程中产生大量废液，对环境造成一定污染。
总之，离子交换法制盐是一种重要的除盐方法，可以有效去除水中的盐分。
通过选择合适的树脂类型、合理控制再生条件，可以实现高效、稳定地制取纯净水和获得高纯度的盐产品。
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。
降低水中盐度的方法
降低水中盐度的方法降低水中盐度的方法有多种，具体选择哪种方法取决于你的需求和条件。
以下是一些常见的方法：1. 蒸馏法：蒸馏法是通过加热海水使之沸腾汽化，再把蒸汽冷凝成淡水的方法。
蒸馏法海水淡化技术是最早投人工业化应用的淡化技术，特点是即使在污染严重、高生物活性的海水环境中也适用，产水纯度高。
与膜法海水淡化技术相比，蒸馏法具有可利用电厂和其他工厂的低品位热、对原料海水水质要求低、装置的生产能力大，是当前海水淡化的主流技术之一。
2. 反渗透膜法：反渗透膜法通常又称超过滤法，是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。
该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。
在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，从而使海水一侧的液面逐渐升高，直至一定的高度才停止，这个过程为渗透。
此时，海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。
如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压，那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。
反渗透法的最大优点是节能。
它的能耗仅为电渗析法的1/2，蒸馏法的1/40。
因此，从1974年起，美日等发达国家先后把发展重心转向反渗透法。
3. 电渗析法：渗析是由于扩散作用而使不同电解质透过半透膜的过程，但溶液本身的浓度是不变的。
电渗析是在直流电场的作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，把电解质从溶液中分离出来，并完成溶液的浓缩、淡化、精制或纯化等目的。
电渗析法最初用于海水淡化，后来逐步扩大范围至苦咸水淡化、工业废水处理、高纯水制取等领域，成为当今世界上一种引人注目的分离技术。
4. 离子交换法：离子交换法淡化海水的基本思路是用离子交换树脂与海水中的离子进行交换而除去海水中盐分的方法。
离子交换树脂是一种不溶于水并能和溶液中的离子进行交换的高分子物质，它分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。
阳离子交换树脂带有酸性基团，能吸附溶液中的阳离子并释放H+，阴离子交换树脂带有碱性基团，能吸附溶液中的阴离子并释放OH-。
离子交换制备除盐水实验
专业综合性实验实验名称离子交换制备除盐水实验一、实验目的1.熟悉顺流再生固定床运行的操作过程。
2.加深对阳离子交换和阴离子交换基本理论的理解。
3.了解离子交换法在水处理中作用与原理。
二、实验原理离子交换过程可以看做是固相的离子交换树脂与液相中电解质之间的化学置换反应，其反应一般都是可逆的。
本实验采用国产001×7（711）强酸树脂和201×4（711）强碱树脂把水中的成盐离子（阳、阴离子）除掉，这种方法称为水的化学除盐处理。
原水通过装有阳离子交换树脂的交换器时，水中的阳离子如Ca2+、Mg2+、K+、Na+等离子便与树脂是的可交换离子（H+）交换；接着通过装有阴离子交换树脂的交换器时，水中的阴离子Cl-、SO42-、HCO3-等与树脂中的可交换离子（OH-）交换。
基本反应如下：1/2Ca2+1/2SO42-1/2Ca2+1/2SO42-RH+ ＋1/2Mg2+Cl-=== R 1/2Mg2++ H+Cl-Na+HCO3-Na+HCO3-K+HSiO3-K+HSiO3-1/2SO42-1/2SO42-ROH-+ H+Cl-==== R Cl-+ H2OHCO3-HCO3-HSiO3-HSiO3-经过上述阴、阳离子交换器处理的水，水中的盐分被除去，此即为一级复床的除盐处理。
树脂使用失效后要进行再生即把树脂上吸附的阴、阳离子置换出来，代之以新的可交换离子。
阳离子交换树脂用HCl或H2SO4再生，阴离子交换树脂用NaOH再生。
基本反应式如下：R2Ca + 2HCl 2RH + CaCl2R2Mg + 2HCl 2RH + MgCl2RCl + NaOH ROH + NaCl三、实验仪器、设备与药品离子交换树脂装置一套、DDSJ-308A型电导率仪、秒表四、实验步骤（1）熟悉实验装置，搞清楚每条管路、每个阀门的作用。
（2）强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子树脂的预处理用70～80°C 浸洗树脂7～8次（阴离子树脂耐热性较差一些，可用50～60°C热水），浸洗至浸出水不带褐色，然后用1mol/L盐酸和1mol/LNaOH轮流浸洗，即按酸－碱－酸－碱－酸顺序浸洗五次（阴离子树脂与之相反），每次2h，浸泡体积为树脂体积的2～3倍。
离子交换除盐实验报告
离子交换除盐实验报告
实验目的，通过离子交换技术，去除水中的硬度离子，净化水质。
实验原理，离子交换是指利用离子交换树脂将水中的阳离子和阴离子与树脂上
的其他离子进行置换的过程。
在本实验中，我们将利用离子交换树脂去除水中的钙离子和镁离子，从而净化水质。
实验步骤：
1. 准备工作，将离子交换树脂充分浸泡在水中，使其充分膨胀。
2. 样品采集，取一定量的自来水样品，作为实验的原始水样。
3. 进行离子交换，将浸泡后的离子交换树脂装入离子交换柱中，将原始水样通
过离子交换柱进行处理，观察处理后的水质变化。
4. 检测水质，对处理前后的水样进行pH值、硬度等指标的检测，比较处理前
后的差异。
实验结果：
经过离子交换处理后，水样的硬度明显降低，pH值也有所变化。
经过对比分析，处理后的水质明显更加清洁、柔和，去除了原始水样中的大部分硬度离子。
实验结论：
离子交换技术可以有效去除水中的硬度离子，净化水质。
通过本次实验，我们
验证了离子交换技术的可行性，为水质净化提供了一种新的思路和方法。
实验注意事项：
1. 在进行离子交换实验时，要注意操作规范，避免离子交换树脂的污染和损坏。
2. 实验过程中要注意安全，避免接触到化学品和实验设备，以免造成伤害。
3. 实验后要对实验设备和离子交换树脂进行清洗和消毒，以保证下次实验的准确性和安全性。
通过本次实验，我们对离子交换除盐技术有了更深入的了解，相信在今后的水质净化工作中，离子交换技术将发挥重要作用。
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实验四离子交换法测定海水盐度
一、实验目的
1 掌握用离子交换法测定海水盐度的原理和方法。
2了解阳离子交换树脂的使用。
二、实验原理
海水盐度是海水中化学物质含量的度量单位，是海水的特性参数，也是研究海洋中许多过程的一个重要标志。
海洋中许多过程的产生都与盐度的分布变化规律有关，海洋生物的生长、发育都与盐度有着非常密切的关系。
因此，研究海水盐度在海洋学上具有重要意义。
迄今为止，海水盐度的发展大体经历了三个阶段：
(1) 1902年，以化学方法为基础的氯度盐度定义：“每一千克的水内，将溴和碘化物计算为氯化物，将碳酸盐计算为氧化物，将所有有机化合物计算为完全氧化的状态，溶解物质的克数。
”由于盐度和氯度（海洋内的氯的含量，约为55.3%）相关，加上氯度很易测得(硝酸银沉淀法)，因此有了一条经验公式：S = 0.03 + 1.805Cl。
其中氯度的定义为“令海水样本中所有卤素沉淀的所需银的质量”。
(2)以电导法测定海水盐度为基础。
联合国教科文组织和其他国际团体设立的专家小组JPOTS，在1966年提出此式应是S = 1.80655 Cl，同时又推荐海洋学家提出使用海水的导电性来定义盐度。
(3)1978年JPOTS提出实用盐度（Practical Salinity Scale）为现时最广泛采用的专业定义：
S = 0.0080 - 0.1692 Rt0.5 + 25.3851 Rt + 14.0941 Rt1.5 - 7.0261 Rt2 + 2.7081 Rt2.5 + ΔS ΔS = [(t - 15) / (1 + 0.0162(t - 15))] + 0.005 - 0.0056 Rt0.5 - 0.0066 Rt - 0.0375 Rt1.5 + 0.636 Rt2 - 0.0144 Rt2.5
t是摄氏度。
但是，在一般化学分析中常以溶解性固体作为总盐度，或以某种无机离子的变化代表总盐度的变化，这是不妥的，而应用离子交换树脂的交换吸附原理可测得总盐度。
因此，对于各种来源的水，可以用离子交换法来测定其中盐类的总含量。
(海水的质量浓度：35‰，质量分数；如果都按NaCl(M=58.5)计，其摩尔浓度为
35/58.5=0.59 mol/L，但海水所含盐中氯化钠是分子量较小的，所以盐的平均分子量要大于58.5，通常认为天然海水的盐度约为0.5 mol/L)。
(2 mL海水中阳离子总摩尔数为2×10-3×0.5 = 1 mmol，以此来估算所测定海水中总的摩尔量，以确定所需树脂的用量)
(732型阳离子树脂交换容量≧4.2 mmol/g，所以用2 g即可交换完所测海水中的离子) 当水样通过氢型的阳离子交换树脂时，水中阳离子即与树脂中的氢离子进行等当量的交换作用，产生出等当量的酸存在于流出液中，用标准碱溶液滴定其总量。
转变为H型：R-SO3 Na+H+= R-SO3 H+ Na+
与水样充分交换：R-SO3 H+M+= R-SO3 M+ H+
滴定反应：2H++B4O72-+5H2O=4H3BO3
三、试剂及仪器
1、强酸性离子交换树脂(苯乙烯磺酸钠型)
2、硼砂标准溶液（0.05mol/L）精确称取9.535克Na2B4O7·10H2O溶于去离子水后
移至500mlL容量瓶中，加水至刻度。
3、混合指示剂：将25mL0.2%甲基红乙醇溶液与75mL0.1%溴甲酚绿乙醇溶液混合
（变色点pH=5.1）
4、4mol/LHCl：334mL浓盐酸稀释至1000mL。
四、测定
a)离子交换柱的准备
取适量在去离子水浸泡3小时以上的强酸性离子交换树脂(前一天准备好)，用湿法装入色谱中，柱高约为30cm(树脂颗粒之间不能有空气)。
用100~150mL 4mol/L HCl淋洗，控制流速1~2mL／min，将树脂变为氢型，然后用去离子水淋洗树脂至流出液不成酸性反应(用pH试纸检验，保证柱子中没有H+)，即可供试验使用。
b)海水样分析：准确移取6 mL海水，加入20mL去离子水稀释，混匀后，注入准备好
的离子交换树脂柱内，调节流速至1~2mL/min，待水全进入固定相后，用去离子水淋洗交换柱，至流出液不成酸性反应为止（用pH试纸检验，流速可增至3mL/分），流出液体收集在250mL锥形瓶中(分成三分滴定，取平均值)，加入4滴混合指示剂，用硼砂标
准液滴完，至由酒红色变成浅绿色为终点。
计算水样中的含盐总量，以mol/L表示。
(注：实验全程都要用去离子水)
五、思考题
1、用文字叙述本实验原理。
2、如果海水中存在氢氧化物、碳酸盐，能否用该法测定盐度？若要用该法测定，应对海水如何处理？
(参考答案：不能，因为交换出来的H+直接被这些碱中和了；应先用酸设成pH为7左右)
3、海水进样后若流速过快，对实验结果有何影响？
(参考答案：交换不彻底，测定不准确)
(注：本实验消耗硼砂约11 mL，测得海水样含盐总量约为0.55 mol/L)
数显便携式盐度测定仪使用说明及注意事项
测量步骤：
1、稀释样品
2、取0.3ml样品滴涂在电极上（直径大约2mm）
3、按“START”，闪3次，读数，测量完成。
注意事项：
1、测量时，传感器需适应样品溶液的热、冷温度约30秒；
2、测量含油/脂的样品时，通过搅拌取样改善重复性。
3、清洗时，将传感器部分用水浸泡30分钟去软化固化的残留物，然后擦拭干净。
4、仪器将会在2分钟用自动关闭；手动关闭，按开始键2秒钟以上。
显示数值与浓度对照表。