陽(yáng)離子交換器作用及工作原理
陽(yáng)離子交換器是一種常用的水處理設(shè)備，主要目的是將水中的非離子質(zhì)、陰離子等離子物質(zhì)去除，同時(shí)富集水中的陽(yáng)離子物質(zhì)，如鈣、鎂等。那么陽(yáng)離子交換器是如何實(shí)現(xiàn)這一功能的呢？下面我們來(lái)一起了解。
工作原理
陽(yáng)離子交換器的工作原理是在吸樹(shù)脂中通過(guò)物理吸附或化學(xué)鍵合等方式捕獲陽(yáng)離子，從而達(dá)到去除水中其他離子的效果。具體而言，它是利用一種離子交換質(zhì)材料（稱之為離子交換樹(shù)脂）作為過(guò)濾器，來(lái)進(jìn)一步凈化水。離子交換質(zhì)材料在吸附器中形成了一層致密的薄膜，可以選擇性地?cái)r截水中的陽(yáng)離子離子，釋放出h+（氫離子），這種過(guò)程叫作陽(yáng)離子交換過(guò)程。具體來(lái)說(shuō)，它是用鈉鹽或者酸性樹(shù)脂等作為交換樹(shù)脂，用水稀釋之后，以一定的速率滴入被處理的水中，通過(guò)化學(xué)作用，將水中的離子物質(zhì)與樹(shù)脂中的離子物質(zhì)交換形成的離子缺陷再次釋放出來(lái)。這種離子交換的過(guò)程是可逆的，如果用鹽水或酸性水洗凈樹(shù)脂，這些被攔截的陽(yáng)離子離子就會(huì)回到水中。
作用
陽(yáng)離子交換器廣泛應(yīng)用于水處理、化工、制藥等領(lǐng)域，以彌補(bǔ)淡水和海水之間離子濃度上的差異，同時(shí)也可以去除水中的鈉、鉀、鎂、鈣等金屬離子，從而使水變得更適合使用，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1.去除水中的硬度成分
陽(yáng)離子交換器可以用于去除水中的硬度成分（如鈣、鎂），使水中硬度成分的濃度降低，使其更適合加工、生活或其他用途。常見(jiàn)的硬度主要有兩種，一種是鈣和鎂的碳酸鹽硬度，另一種是鈣和鎂的非碳酸鹽硬度，而陽(yáng)離子交換器主要用于去除非碳酸鹽硬度，比如鈣、鎂，對(duì)于碳酸鹽硬度可以通過(guò)堿水滴定等方式去除。
2.提高水的品質(zhì)
除了硬度成分，水中還存在著一些其他的離子和微生物。如果水中含有過(guò)多的鈣鎂離子，將會(huì)對(duì)其他物質(zhì)產(chǎn)生不利影響，例如與皂化劑等物質(zhì)產(chǎn)生不良反應(yīng)。因此，陽(yáng)離子交換器不僅可以去除水中的水垢成分，同時(shí)也能去除腐敗的有機(jī)物和其他微生物，提高水的品質(zhì)。
總之，陽(yáng)離子交換器在水處理等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，為保障人類生產(chǎn)和生活提供了重要的依據(jù)。