Ионный обмен: Ионообменный метод основан на способности специальных сорбентов —

В целях очистки выбросов от газообразных примесей применяют методы хемосорбции, адсорбции, каталитического и термического окисления.

Основные сведения о гидросфере Гидросфера — это совокупность всех вод Земли: Как особая водная оболочка Земли, здесь рассмат. Нейтрализация сточных вод Реакция нейтрализация — это химическая реакция между веществами, имеющими свойства кислоты и основания, которая приводит к потере характерных свойств обоих соединений.

Наиболее типичная реакция ней. Коагуляция Коагуляция - это процесс укрупнения коллоидных частиц в жидкости за счет электростатических сил межмолекулярного взаимодействия. В результате коагуляции образуются агрегаты — более. Экстракция При относительно высоком содержание в производственных сточных водах растворенных органических веществ, представляющих техническую ценность например, фенолы и жирные кислоты , эффективным методом.

Биохимические биологические методы очистки. Но в воздухе всегда имеется углекислый. В стратосфере на высоте от 20 до 25 км от поверхности Земли располагается область атмосферы с повышенным содержанием озона, которая выполняет функцию защиты жизни на Земле от гибель. Биоразнообразие — это разнообразие всего живого в биосфере — от генов до экосистем.

Выделяют три типа биологического разнообразия: Фурье в году и впервые количественно исследован С. Аррениусом в г. Это процесс, при котором поглощение и испускание и. Быстрый рост населения в середине ХХ века, особенно в развивающихся странах Юго-Восточной Азии, Южной Америки, Африки, и недостаток в этих странах плодородной земли привели к дефици.

Человек как биологический вид характеризуется способностью к увеличению своей численности и расселению. На протяжении большей части истории человечества рост численности народонасел. Нормативы качества окружающей среды. К санитарно-гигиеническим нормативам относятся нормативы предельно допустимых концентраций ПДК вредных веществ: Базовые нормативные платы за природные ресурсы.

Экологическое право — особое комплексное образование, представляющее собой совокупность правовых норм, регулирующих общественные отношения в сфере взаимодействия об. Особо охраняемые природные территории. С учетом особенностей режима особо охраняемых природных территорий и статуса находящихся на них природоохранных учреждений различаются следующие категории указанных территорий: Защита почв от загрязнения. Рекультивация земель - комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей сред.

Выбросы в атмосферу, загрязнение рек, морей и океанов и т. Таким образом, ряд важнейших частей ОС относится к. Здоровье человека и окружающая среда. Мусоросжигание - это наиболее сложный и "высокотехнологичный" вариант обращения с отходами.

Сжигание требует предварительной обработки твердых бытовых отходов ТБО с полу. Свалки и полигоны ТБО Свалка или полигон по захоронению отходов представляет собой сложнейшую систему, подробное исследование которой началось только недавно.

Дело в том, что большинство материалов, которые захороняют н. Информация в виде рефератов, конспектов, лекций, курсовых и дипломных работ имеют своего автора, которому принадлежат права.

Поэтому, прежде чем использовать какую либо информацию с этого сайта, убедитесь, что этим Вы не нарушаете чье либо право.

История развития экологических учений. Что будем делать с полученным материалом: Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях: Все темы данного раздела: Жизнь на суше потребовала таких приспособлений, которые оказались возможными лишь при достаточно высоком ур Почва как среда обитания.

Несмотря на незначительную толщину, эта оболочка Земли играет важнейшую роль в распространении жиз Организм как среда обитания. Адаптации проявляются на Свет в жизни организмов Спектр света и значение разного типа излучений: Отбор и расселение видов в зонах с разной теплообеспеченностью шел в течение многих тысячелетий в направлении максимального выживания, как в условиях минимальных температур, так и в условиях максим Адаптация к влажности и водному режиму.

Выбросы промы Рассеивание загрязняющих веществ в атмосфере. В случае, если вещество имеет плотность меньше или приблизительно равную плотнос Санитарно-гигиенические нормативы качества воздуха. Рефлекторное органолептическое Санитарно-защитные зоны СЗЗ. Хемосорбция основана н Каталитические методы очистки.

Иногда о Основные сведения о гидросфере Гидросфера — это совокупность всех вод Земли: В результате коагуляции образуются агрегаты — более Экстракция При относительно высоком содержание в производственных сточных водах растворенных органических веществ, представляющих техническую ценность например, фенолы и жирные кислоты , эффективным методом Биохимические биологические методы очистки.

В стратосфере на высоте от 20 до 25 км от поверхности Земли располагается область атмосферы с повышенным содержанием озона, которая выполняет функцию защиты жизни на Земле от гибель Лекция Быстрый рост населения в середине ХХ века, особенно в развивающихся странах Юго-Восточной Азии, Южной Америки, Африки, и недостаток в этих странах плодородной земли привели к дефици Лекция Для усиления кислотных свойств и обменной емкости угли измельчают и сульфируют в избытке олеума.

Сульфоугли являются дешевыми полиэлектролитами, содержащими сильно- и слабокислотные группы. К недостаткам таких электролитов следует отнести их малую химическую стойкость и механическую прочность зерен, а также небольшую обменную емкость, особенно в нейтральных средах. К органическим искусственным ионитам относят ионообменные смолы с развитой поверхностью. Синтетические ионообменные смолы представляют собой высокомолекулярные соединения, углеводородные радикалы которых образуют пространственную сетку с фиксированными на ней ионообменными функциональными группами.

Практическое значение имеют неорганические природные, искусственные алюмосиликаты, гидроокиси и соли многовалентных металлов; применяются также иониты, полученные химической обработкой угля, целлюлозы и лигнина.

Однако ведущая роль принадлежит синтетическим органическим ионитам — ионообменным смолам. Иониты получают методом сополимеризации и сополиконденсации с последующим сшиванием образующих цепей. В полимеризационных — чаще при помощи n-дивинилбензола и его изомеров. Число таких поперечных связей определяет размер ячеек сетки и жесткость матрицы, представляющей собой пространственную углеводородную сетку — трехмерный каркас.

В каркас включены несущие заряд группы атомов, называемые фиксированными ионами или анкерными. Ионы противоположного знака называются противоионами, они и являются обменными. Противоионы связаны с потенциалопределяющими ионами каркаса электростатическими силами, а потому способны к обмену на другие ионы. При сокращенном написании ионита матрицу обозначают в общем виде R, а активную группу указывают полностью.

К веществам, обладающим ионообменными свойствами, принадлежат некоторые марки стекол. Структуру стекла составляет трехмерная сетка кремнекислородных силикатных ионов.

В пустотах этой трехмерной решетки находятся катионы щелочных или щелочноземельных металлов, удерживаемые электростатическими силами и способные к обмену на другие катионы в частности, на катионы водорода. Срок службы синтетических катионитов больше, чем анионитов. Это объясняется низкой стабильностью групп, которые в анионитах выполняют роль фиксированных ионов.

Катиониты в качестве противоионов могут содержать ионы металлов вместо ионов водорода, то есть находиться в солевой форме. Точно так же и аниониты могут находиться в солевой форме, если в качестве противоионов содержат ионы тех или иных кислот вместо ионов гидроксида.

Ионный обмен происходит в эквивалентных соотношениях и в большинстве случаев является обратимым. Реакция ионного обмена протекает вследствие разности химических потенциалов обменивающихся ионов. В общем виде эти реакции можно записать в виде. Реакция идет до установления ионообменного равновесия. Скорость установления равновесия зависит от внешних и внутренних факторов:. Функциональную зависимость состава противоионов ионита внешнего раствора при постоянных температуре и давлении называют изотермой ионного обмена.

Графически изотерма изображается в безразмерных координатах a - a. Величины , и , изменяются в интервале от 0 до 1, изотерма изображается в квадрате со стороной равной 1. Отношение , называют коэффициент распределения i-гo иона при ионообменной сорбции.

Этот коэффициент является мерой обогащения или обеднения ионита данным веществом. Если в растворе содержится не один а несколько компонентов, то селективность ионита оценивается по избирательности К равной соотношению коэффициентов распределения конкурирующих ионов. Например, для двух ионов А и В. Если обменная реакция описывается в общем виде уравнением 1. Иониты, содержащие одинаковые активные группы, называются монофункциональными, а иониты, которые содержат функциональные группы различной химической природы — полифункциональными.

Полифункциональные иониты обладают смешанными сильно- и слабоосновными свойствами. Важнейшим свойством ионитов является их поглотительная способность, так называемая обменная емкость. Максимальное количество ионов, которое поглощается обменным путем одним граммом ионита, есть емкость поглощения, или обменная емкость. Различают полную, статическую и динамическую обменные емкости.

Полная емкость ионита — количество находящихся в сточных водах грамм-эквивалентов ионов, которое может поглотить 1 м 3 ионита до полного насыщения. Статическая емкость — это обменная емкость ионита при равновесии в данных рабочих условиях. Статическая обменная емкость обычно меньше полной. Динамическая обменная емкость — это емкость ионита до проскока ионов в фильтрат.

Динамическая емкость меньше статической. Рабочая емкость ионита оценивается по количеству находящихся в воде грамм-эквивалентов ионов, которое может поглотить 1м ионита до начала проскока в фильтрат поглощаемых ионов. Ионообменное равновесие определяется природой ионита, гидратацией обменивающихся ионов, их концентрацией в фазе ионита и растворе.

Обмен разновалентных ионов зависит также и от величины их заряда. Величина рН сточной воды, при которой происходит обмен ионами, зависит от константы диссоциации ионообменных групп. Иониты в контакте с водой не растворяются, но поглощают некоторое количество воды, являясь гелями с ограниченной набухаемостью. При соприкосновении с водой, вследствие осмотических явлений, происходит их набухание; размер пор увеличивается от 0,,0 нм до 4,0 нм. Объем ионитов обычно увеличивается в 1, раза.

Степень набухания зависит от строения ионита, природы противоионов, от состава раствора. Набухание влияет на скорость и полноту обмена ионов, а также на селективность ионита. Оно прекращается после того, как разность осмотических давлений до и после обмена уравновесится упругими силами растяжения и сжатия ионита.

Синтетические иониты набухают больше и имеют большую обменную емкость, чем природные. На кинетику ионного обмена влияют также температура, концентрация ионов и др. Иониты должны обладать термической и химической стойкостью. При нагревании ионитов в воде и на воздухе возможно разрушение их зерен, отщепление активных групп, что приводит к снижению емкости.

Для каждого ионита имеется температурный предел, выше которого его нельзя использовать. В общем случае термическая устойчивость анионитов ниже, чем катионитов. Химическая стойкость оценивается по изменению полной обменной емкости и изменению массы ионита. Характерной особенностью ионного обмена является его обратимость, то есть возможность проведения реакции в обратном направлении, что и лежит в основе регенерации ионитов.

Регенерационные растворы — элюаты — содержат катионы. После взрыхления и промывки катиониты заряжаются. Поскольку в сточных водах, как правило, содержится несколько катионов, большое значение имеет селективность их поглощения, которая зависит от степени набухания в порах и размера пор ионита.

При малом размере пор большие ионы не могут достичь внутренних активных групп. В целях повышения селективности ионитов к определенным металлам в его состав вводят вещества, способные образовывать с ионами этих металлов внутрикомплексные соединения — хилаты. Для каждого вида катионита установлены ряды катионов по энергии их вытеснения. Например, для сильнокислого сульфокатионита КУ Аниониты при этом переходят в ОН-форму.

Элюаты содержат в сконцентрированном виде все извлеченные из сточных вод анионы. При необходимости регенерируемый анионит можно перевести в С1 — форму, пропуская раствор NaCl. В отработанном заряжающем растворе накапливается едкий натрий. Элюаты представляющие собой отработанные растворы кислот и щелочей, нейтрализуют или обрабатывают с целью рекуперации ценных продуктов. Нейтрализацию проводят смешением кислых и щелочных элюатов, а также дополнительным введением кислоты или щелочи.

Степень регенерации в процентах определяют по формуле. На степень регенерации влияют: Процесс регенерации ионитов состоит из трех стадий: Процессы ионообменной очистки сточных вод осуществляются в установках, периодического или непрерывного действия. Установка периодического действия состоит из фильтра или колонны периодического действия, насоса, емкостей и контрольно-измерительных приборов. Фильтр периодического действия представляет собой закрытый цилиндрический резервуар с расположенным у днища щелевым дренажным устройством, обеспечивающим равномерное отведение воды по всему сечению фильтра, высота слоя загрузки ионита 1,,5 м.

Фильтр может работать по параллельно-точной схеме при подаче сточной воды и регенерирующего раствора сверху и по противоточной схеме сточная вода подается снизу, а регенерирующий раствор — сверху. На продолжительность фильтроцикла большое влияние оказывает содержание взвешенных веществ поэтому перед подачей воды в ионообменную установку следует обеспечить максимальное их удаление.

При очистке сточных вод, загрязненных взвешенными веществами, применяют ионообменные колонны с псевдоожиженным слоем ионита. Все приведенные схемы отличаются способом регенерации ионита. На схеме с проточной регенерацией см. Подачу кислоты прекращают после пропускания через ионит заданного объема регенерационного раствора.

Миссия нашего сайте — обеспечить русскоязычных жителей планеты Земля актуальной информацией о защите окружающей среды, экологической безопасности и экологии в целом. Полезные ресурсы и публикации  Ионный обмен используется в кожевенной, фармацевтической, гидролизной промышленности, а также для удаления солей из сахарных сиропов молока, вин. Еще по теме Ионный обмен: Ионный состав секретов пищеварительного тракта и плазмы. ОБМЕН НУКЛЕОПРОТЕИДОВ. Обмен веществ при голодании. Воспаление и обмен веществ. Особенности состояния обменных процессов у детей с БА и тиреоме- галией. МИНЕРАЛЬНЫЙ ОБМЕН.  - Антропология - Биотехнологии - Биохимия - Генетика - Гистология, цитология, клеточная биология - Микробиология - Паразитология - Физиология и биохимия растений - Экология - Энтомология. Экология Ионный обмен. Количество просмотров публикации Ионный обмен - Наименование параметра. Значение.  Метод (гетерогенный ионный обмен или ионообменная сорбция) основан на процессе обмена между ионами, находящимися в растворе (в сточных водах), и ионами, присутствующими на поверхности твёрдой фазы – ионита.

Ионный обмен — Википедия

По этому подвижному иону ионообменные смолы подразделяются на катионообменники и анионообменники. Существуют также амфотерные иониты, обладающие свойствами тех и других. Основной характеристикой обменной способности ионита является полная обменная емкость ПОЕ. Она определяется как число обменных групп в мг-эквивалентах, приходящееся на 1 г ионита. Наиболее прост для реализации статический способ ионного обмена. В аппарат с мешалкой загружают ионит и обрабатываемый раствор.

Затем при перемешивании ионит суспендируется и дается время, достаточное для установления равновесия. Раствор отделяют для повторного использования. Ионит же возвращают в аппарат, заливают элюентом, т. При этом продукт освобождается от примесей, которые не сорбируются и уходят с исходным раствором. Однократная сорбция—десорбция имеет недостаток: Поэтому процесс иногда повторяют.

Чаще же в промышленности используют динамический способ. Аппарат с загруженным ионитом называете ной. Напорная колонна заполнена , гранулами ионита.

Происходит слипание частиц ионита, образование каналов и застойных зон. В безнапорную колонну рис. В этой части колонны ско- I ионитовым фильтром, или ионообменной колон- Рис. Схема ионного обмена, происходящего при адсорбции отрицательно заряженного белка на ионообменнике. Семь положительно заряженных ионов, ассоциированных с белком, вытесняются вместе с семью отрицательно заряженными ионами из ионообменника по данным Р. Окислителями является хлор, озон, кислород, хлорная известь, гипохлор рид кальция тощо.

Коагуляция - процесс соединения мелких частиц загрязнителей в больше помощи коагулянтов. Для положительно заряженных частиц коагулирующей ионами являются анионы, а для отрицательно заряженных - катионы коагу гулянтамы является известковое молоко, соли алюминия, железа, магния, цинка, сернокислого кальция, углекислого газа и др.

Флокуляция - процесс агрегации мелких частиц загрязнителей в воде за счет образования мостиков между ними и молекулами. Для осветления воды одновременно используются коагулянты и флокулянты, например, сернокислый алюминий и полиакриламид. Коагуляция и флокуляция осуществляются в специальных емкостях и камерах. При очистке воды используется и электрокоагуляция - процесс укрупнения частиц загрязнителей под действием постоянного электрического тока. Сорбция - процесс поглощения загрязнений твердыми и жидкими сорбентами активированным углем, золой, мелким коксом, торфом, силикагелем, активной глиной и т.

Адсорбционные свойства сорбентов зависеть ть от структуры пор, их величины, распределения по размерам, природы образования. Устройства для извлечения из сточных вод или растворов с этим методом изготавливают в виде фильтров. Количество задерживаемых фильтром загрязнений М При абсорбции поглощения загрязнений осуществляется всей массе объему абсорбированного вещества.

При адсорбции поглощения загрязнителей происходит только поверхностью адсорбента за счет молекулярных сил двух тел, взаимодействующих. При хемосорбции поглощения загрязнителей сорбентом происходит с образованием на поверхности раздела нового компонента или фазы.

Выбор сорбента определяется характером и свойствами загрязнений. Процесс очистки стоков различными видами сорбентов осуществляется в специальных колоннах, заполненных сорбентами. Экстракция - извлечение из сточных вод ценных вещественным с помощью экстрагентов, которые должны иметь следующие свойства: Экстрагирование веществ из сточных вод осуществляется одним из методов: Объем экстрагента, необходимого для экстракции Ус определяется аеться:.

Экология arrow Ионный обмен широко распространен при обессоливании в процессе водоподготовки. Ионный обмен представляет процесс взаимодействия раствора с твердой фазой, обладающей свойствами обменивать. Определение класса экологической опасности использованных для очистки вод сорбентов .. В связи с этим метод ионного обмена не нашёл широкого. Ионный обмен — это обратимая химическая реакция, при которой происходит обмен ионами между твердым веществом (ионитом) и раствором  Не найдено: экология.

Найдено :

Случайные запросы