Cân bằng trao đổi ion là điều kiện giới hạn mà trao đổi ion có thể đạt được trong một số điều kiện nhất định. Trong các ứng dụng cụ thể, người ta đã mong đợi thiết bị thẩm thấu ngược trao đổi ion thiết bị máy có thể hoạt động dưới dòng nước cao, vì vậy thời gian phản ánh tương đối hạn chế và không có khả năng trao đổi ion để cân bằng trạng thái. Do đó, nghiên cứu khoa học về các yếu tố gây nguy hiểm cho tốc độ trao đổi ion của thiết bị thẩm thấu ngược có ý nghĩa thực tiễn quan trọng.

Toàn bộ quá trình trao đổi ion được triển khai giữa các nhóm chức năng có thể trao đổi của ion dương và nhựa trao đổi ion trong nước. Các nhóm chức năng trao đổi của nhựa không đều trong mỗi hạt, nó không chỉ ở lớp bề mặt của các hạt nhựa, và nhiều người trong số họ ở bên trong các hạt nhựa, do đó, quá trình thực hiện trao đổi ion thiết bị thẩm thấu ngược là rất phức tạp, bởi vì nó không chỉ là vấn đề trao đổi giữa các ion dương, mà còn là toàn bộ quá trình khuếch tán ion dương trong nước vào bên trong các hạt. Đối với thiết bị thẩm thấu ngược tốc độ thay đổi hóa học trao đổi ion của chính nó, thuộc về phản ánh ion dương, nói chung là nhanh chóng, vì vậy nói chung tốc độ trao đổi ion, không chỉ đề cập đến những thay đổi hóa học như vậy, chỉ cho thấy tốc độ thay đổi nồng độ ion trong dung dịch.

Các tiêu chuẩn hoạt động khác nhau có thể gây nguy hiểm cho tốc độ trao đổi như thế nào, mặc dù đã triển khai rất nhiều nghiên cứu khoa học, nhưng hoặc là không hiểu rõ. Dưới đây là một mô tả ngắn gọn về một số yếu tố gây nguy hiểm cho tốc độ trao đổi ion.

(1) Nhóm chức năng trao đổi nhựa. Chúng ta biết rằng tốc độ thay đổi hóa học giữa các ion dương là nhanh chóng, vì vậy nói chung, sự khác biệt giữa các nhóm chức trao đổi nhựa không gây nguy hiểm cho tốc độ trao đổi. Ví dụ, nhựa trao đổi cation loại axit sulfonic, cho dù nó có hình dạng H, Na hoặc khác, tốc độ trao đổi giữa các ion dương khác nhau là nhanh chóng, và sự khác biệt giữa chúng là rất nhỏ. Nhưng đối với nhựa trao đổi ion sẽ tạo ra thủy phân muối, tình trạng sẽ không giống nhau, tốc độ trao đổi như H và muối sẽ có sự khác biệt rất lớn.

(2) Độ liên kết chéo hóa học của nhựa. Giá trị liên kết chéo hóa học của nhựa càng lớn, lưới càng nhỏ, thì sự khuếch tán trong các hạt của nó trở nên chậm hơn, tốc độ trao đổi trở nên chậm hơn, khi có sự tích tụ ion dương có kích thước hạt lớn trong nước đôi khi, nguy cơ đối với tốc độ trao đổi trở nên rõ ràng hơn.

c) Hạt nhựa. Các hạt nhựa càng nhỏ, tốc độ trao đổi càng nhanh. Điều này là do các hạt nhựa nhỏ hơn, ít khoảng cách hơn để khuếch tán bên trong; Các hạt khác càng nhỏ, cũng tương đương với việc mở rộng diện tích khuếch tán màng, từ đó tăng tốc độ trao đổi. Nhưng các hạt nhựa cũng không thích hợp cho rất nhỏ, vì rất nhỏ sẽ mở rộng dòng chảy theo sức đề kháng ma sát của lớp nhựa, và rất dễ dàng chảy ra ngoài khi làm mềm hoạt động.

d) Nồng độ của giải pháp. Nồng độ đại lượng của chất là yếu tố quan trọng trong tốc độ khuếch tán nguy cơ. Giá trị nồng độ càng lớn thì tốc độ khuếch tán càng nhanh. Sự khuếch tán nồng độ ion trong dung dịch và sự khuếch tán màng có mức độ nguy hiểm khác nhau. Khi nồng độ ion trong dung dịch rất lớn, tốc độ khuếch tán màng nhanh chóng, lúc này tốc độ trao đổi chủ yếu chịu sự thao túng của khuếch tán bên trong, tức là khuếch tán bên trong là liên kết quan trọng. Điều này tương đương với tình trạng khi nhựa được tái tạo trong quá trình xử lý nước thải. Nếu giá trị nồng độ của dung dịch điện giải là nhỏ, tốc độ khuếch tán màng ngày càng chậm hơn, do đó, tốc độ trao đổi được điều khiển bởi sự khuếch tán màng, tương đương với việc sử dụng nhựa trao đổi cation để thực hiện tình trạng nước mềm. Đương nhiên, khi nồng độ ion trong dung dịch nước thay đổi, nhựa vì bành trướng hoặc thu lại cũng sẽ gây hại cho sự khuếch tán bên trong.

5) Nhiệt độ. Nhiệt độ nâng cũng có thể tăng tốc độ khuếch tán bên trong và khuếch tán màng, vì vậy khi thiết bị máy trao đổi ion hoạt động, nhiệt độ chung được duy trì ở 20~40 ℃. Nhưng cũng không thể quá cao, bởi vì nhiệt độ quá cao nguy hại đến tính chịu nhiệt của chất trao đổi, đặc biệt là nhựa âm kiềm mạnh, không chịu nhiệt.

(6) Trộn hoặc nâng lưu lượng nước. Trao đổi toàn bộ quá trình trộn lẫn hoặc nâng lưu lượng nước của nước, chỉ có tăng tốc khuếch tán, nhưng không thể gây hại khuếch tán bên trong.

(7) Bản chất của ion dương. Nó gây nguy hiểm rất lớn cho tốc độ khuếch tán bên trong, ion dương hydrat hóa càng lớn, khuếch tán bên trong càng chậm; Số lượng điện tích ion dương càng nhiều, sự khuếch tán bên trong trở nên chậm hơn, theo kết quả thử nghiệm, ion dương nâng một điện tích dương, trong đó tốc độ khuếch tán chậm lại khoảng 1/10 ban đầu. Các yếu tố gây hại cho tốc độ trao đổi anion và tình trạng trao đổi cation rất giống nhau, đối với nhựa trao đổi anion, vấn đề khuếch tán màng ngày nay vẫn còn rất ít nghiên cứu khoa học, nhưng có thể suy luận rằng trong dung dịch nước rất loãng, đối với nhựa kiềm mạnh, khuếch tán màng là chìa khóa; Trong dung dịch đậm đặc, sự khuếch tán bên trong hạt là rất quan trọng. Độ liên kết chéo hóa học của nhựa và điện tích dương của ion dương đối với mối nguy tốc độ khuếch tán của cation bên trong các hạt nhựa Kiểm tra các ion dương ít gây hại hơn nhiều, chẳng hạn như mức độ nguy hiểm của cation đối với tốc độ khuếch tán của nó cho mỗi điện tích dương được nâng lên, chỉ bằng 1/2 hoặc 1/3 của ion dương. Khi độ liên kết chéo hóa học của nhựa tăng từ 5% lên 15%, tốc độ khuếch tán bên trong của ion dương một hóa trị giảm khoảng 1/10 so với ban đầu, trong khi tốc độ khuếch tán bên trong cation một hóa trị chỉ giảm 1/2. Nhựa cây lỗ lớn, trong đó tốc độ khuếch tán nhanh hơn nhiều so với nhựa cây bình thường.

专业水处理的疑难问题，产品选型问题，可以单击下面的微信二维码电话联系贺工在线指导，长按微信二维码可自动识别添加贺工微信沟通解决您的疑难问题