离子交换柱交换过程化学方程式

Question

离子交换法去离子法制造纯净水

Answer 1

强酸型阳离子交换树脂：R-SO3H （有许多SO3H基团）
强碱型阴离子交换树脂：[R4N]OH （有许多OH基团）
R-SO3H + M(+) = RSO3M + H(+) 将所有阳离子吸附到树脂上，释放出H(+)；
[R4N]OH + X(-) = [R4N]X + OH(-) 将所有阴离子吸附到树脂上，释放出OH(-)；
H(+) + OH(-) = H2O 阳离子交换产生的H(+)与阴离子交换产生的OH(-)结合成水。

Answer 2

由于树脂有很多种,不能全部写出交换过程化学方程式,下面举个阳离子树脂:R-SO3Na和阴离子树脂:
R-CH2(CH3)3NOH来说明;
(1)离子交换法去离子法制造纯净水,一般都是先用酸冲洗阳树脂,让树脂吸收足够的H+,方程式:
R-SO3Na + H+ = R-SO3H + Na+
(2)通过阳离子交换柱,交换水中的Na+,Ca2+,Mg2+等阳离子,方程式:(以Na+,Ca2+为例)
R-SO3H + Na+ = R-SO3Na + H+
2R-SO3H + Ca2+ = (R-SO3)2Ca + 2 H+
(3)通过阴离子交换柱,交换水中的Cl-,CO32-,SO42-等阴离子,方程式:(以Cl-,CO32-为例)
R-CH2(CH3)3NOH + Cl- = R-CH2(CH3)3NCl + OH-
2R-CH2(CH3)3NOH + CO32- = (R-CH2(CH3)3N)2CO3 + 2OH-
水经过阳离子交换柱后,除去了水中的金属阳离子,再经过阴离子交换柱后,除去了水中的阴离子,最后就得到纯净水了