Ion Exchange Quy trình
Ion Exchange
Thật đơn giản, Ion Exchange là sự bố thí và tiếp nhận của các ion giữa một vật liệu trao đổi ion và một chất lỏng quá trình. Nó diễn ra như chất lỏng quá trình chảy qua vật liệu trao đổi ion. Ion di động trên các vật liệu trao đổi ion được trao đổi với các ion trong chất lỏng quá trình. Trong các ứng dụng Ion Exchange La Habra hàn của vật liệu trao đổi ion là một ma trận copolymer kích hoạt bao gồm các hạt xốp (nhựa) và các chất lỏng quá trình đang hoàn thiện hệ thống xử lý nước thải.
Trao đổi ion điển hình là loại nhựa trao đổi ion (chức hóa xốp hoặc gel polymer), zeolit, montmorillonit, đất sét, và mùn đất. Trao đổi ion là một trong hai trao đổi cation mà trao đổi ion tích điện dương (cation) hoặc trao đổi anion có trao đổi ion mang điện tích âm (anion). Ngoài ra còn có trao đổi lưỡng tính có thể trao đổi cả cation và anion cùng một lúc. Tuy nhiên, việc trao đổi đồng thời các cation và anion có thể được thực hiện hiệu quả hơn trong giường hỗn hợp có chứa một hỗn hợp của anion và nhựa trao đổi cation, hoặc đi qua các giải pháp điều trị thông qua các tài liệu trao đổi ion khác nhau.
Trao đổi ion có thể unselective hoặc có sở thích ràng buộc cho các ion nhất định hoặc các lớp học của các ion, tùy thuộc vào cấu trúc hóa học của họ. Điều này có thể phụ thuộc vào kích thước của các ion, phụ trách, hoặc cấu trúc của chúng. Ví dụ điển hình của các ion có thể gắn kết trao đổi ion là:
*H + (proton) và OH-(hydroxide);
*Đơn tính ion đơn nguyên tử như Na +, K +, và Cl-
*Hai tính ion đơn nguyên tử như Ca2 + và Mg2 +;
*Ion đa nguyên tử vô cơ như SO42-và PO43-;
*Bazơ hữu cơ, thường là các phân tử có chứa các amino chức năng nhóm NR2H +;
*Axit hữu cơ, thường có chứa các phân tử-COO-(axit cacboxylic) nhóm chức năng;
*Phân tử sinh học có thể được ion hóa: axit amin, peptide, protein, vv
Trao đổi ion trong tách kim loại
Quá trình trao đổi ion được sử dụng để tách và tinh chế kim loại, bao gồm tách uranium từ plutonium và actinides khác, bao gồm thori, và lanthanum, neodymium, ytterbium, samarium, Lutetium, lẫn nhau và các nguyên tố nhóm Lantan khác. Có hai loạt các kim loại đất hiếm, các nguyên tố nhóm Lantan và actinides. Thành viên của mỗi gia đình có tính chất hóa học và vật lý rất giống nhau. Trao đổi ion là trong nhiều năm cách thiết thực chỉ để tách đất hiếm với số lượng lớn. Ứng dụng này được phát triển vào những năm 1940 bởi Frank Spedding. Sau đó, tách chiết dung môi đã thay thế chủ yếu là sử dụng các loại nhựa trao đổi ion trừ những sản phẩm có độ tinh khiết cao nhất.
Một trường hợp rất quan trọng là quá trình Purex (quá trình khai thác plutoni-urani) được sử dụng để tách plutonium và uranium từ các sản phẩm nhiên liệu đã qua từ một lò phản ứng hạt nhân, và để có thể xử lý các chất thải. Sau đó, plutonium và uranium có sẵn để làm cho vật liệu năng lượng hạt nhân, chẳng hạn như nhiên liệu lò phản ứng mới và vũ khí hạt nhân.
Hạt trao đổi ion cũng là một thành phần thiết yếu trong In-situ khai thác mỏ uranium ngấm. Tại chỗ phục hồi liên quan đến việc khai thác nước uranium chịu (phân loại thấp 0,05% U3O8) thông qua lỗ khoan. Các giải pháp urani được chiết sau đó được lọc qua các hạt nhựa. Thông qua một quá trình trao đổi ion, các hạt nhựa thu hút uranium từ các giải pháp. Uranium nạp nhựa sau đó được vận chuyển đến nhà máy chế biến, trong đó U3O8 được tách ra từ các hạt nhựa và bánh vàng được sản xuất. Các hạt nhựa sau đó có thể được trả lại cho cơ sở trao đổi ion, nơi chúng được sử dụng lại.
Quá trình trao đổi ion cũng được sử dụng để tách bộ khác của nguyên tố hóa học rất giống nhau, chẳng hạn như zirconium và hafini, mà tình cờ cũng rất quan trọng cho ngành công nghiệp hạt nhân. Zirconi là thực tế trong suốt đối với neutron miễn phí, được sử dụng trong việc xây dựng các lò phản ứng, nhưng hafini là một chất hấp thụ rất mạnh mẽ của neutron, được sử dụng trong thanh điều khiển lò phản ứng.
Nhựa trao đổi ion
Một loại nhựa trao đổi ion hoặc trao đổi ion polymer là một ma trận không hòa tan (hoặc cấu trúc hỗ trợ) thường ở dạng nhỏ (đường kính 0,5-1 mm) hạt, thường có màu trắng hoặc hơi vàng, chế tạo từ một chất nền polymer hữu cơ. Các hạt thường xốp, cung cấp một diện tích bề mặt cao. Các bẫy của các ion xảy ra với đồng thời phát hành của các ion khác, do đó quá trình này được gọi là trao đổi ion. Có nhiều loại nhựa trao đổi ion. Các loại nhựa thương mại hầu hết được làm bằng polystyrene sulfonate.
Nhựa trao đổi ion được sử dụng rộng rãi trong tách khác nhau, lọc, và các quá trình khử nhiễm. Các ví dụ phổ biến nhất là làm mềm nước và lọc nước. Trong nhiều trường hợp nhựa trao đổi ion đã được giới thiệu trong các quá trình như là một thay thế linh hoạt hơn cho việc sử dụng zeolit tự nhiên hoặc nhân tạo. Ngoài ra, nhựa trao đổi ion có hiệu quả cao trong quá trình lọc dầu diesel sinh học.
Nếu bạn có quan tâm đến bột vonfram, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email: sales@chinatungsten.com hoặc qua điện thoại:+86 592 5129696
thông tin thêm>>