
[化学] 阳离子交换
The sodium is removed with cation exchange resin.
钠用阳离子交换树脂来分离。
An increase in cation exchange capacity of the tissue should be observed.
可以观察到植物组织中阳离子置换能力的提高。
Cation exchange capacity generally increases with an increase in broken bonds.
通常阳离子交换量随破裂增加而增大。
The synthetic products have high crystallinity, purity and cation exchange capability.
合成产物纯度高,结晶好,具有高的。
The catalysis of PTFE strong acidic cation exchange fiber was stu***d in esterification.
研究了PTFE强酸性离子交换纤维材料在酯化反应中的催化性能。
阳离子交换(Cation Exchange)是化学和材料科学中的一个重要概念,特指带正电荷的离子(阳离子)在两种不同相(通常是固体与液体之间)发生可逆置换的过程。其核心在于固体基质表面或结构中含有可交换的阴离子基团,能够吸附溶液中的阳离子,同时释放出自身原有的等电荷量阳离子。
交换位点
固体介质(如离子交换树脂、黏土矿物、沸石)表面或内部存在固定的负电荷基团(如磺酸基-SO₃⁻、羧酸基-COO⁻),通过静电作用吸引带正电的阳离子(如Na⁺、Ca²⁺、H⁺)。
动态平衡
当含有其他阳离子的溶液流经介质时,溶液中的阳离子与介质吸附的阳离子发生竞争性置换。例如,硬水中的Ca²⁺可置换树脂中的Na⁺:
$$ ce{2R{-}Na+ + Ca^{2+} <=> R2{-}Ca + 2Na+} $$ 其中R代表树脂骨架。
选择性
不同阳离子的交换能力受电荷密度、水合离子半径等因素影响。一般遵循电荷数越高、离子半径越小的阳离子亲和力越强(如Al³⁺ > Ca²⁺ > Na⁺)。
《离子交换树脂应用手册》(化学工业出版社)详细解析树脂交换机理与工业设计。
美国农学会(ASA)出版物《Soil Fertility and Fertilizers》阐释黏土矿物的阳离子交换容量(CEC)。
《Environmental Science & Technology》期刊研究沸石对重金属离子的选择性吸附机制。
“Cation exchange”(阳离子交换)是一个化学术语,指阳离子在溶液与固体介质(如树脂、土壤等)之间发生的可逆交换过程。以下是详细解释:
阳离子交换是指带正电的离子(如钠离子 Na⁺、氢离子 H⁺)与介质中其他阳离子(如钙离子 Ca²⁺、镁离子 Mg²⁺)的置换反应。例如,在硬水处理中,水中的 Ca²⁺和 Mg²⁺会被树脂中的 Na⁺或 H⁺取代,从而软化水质。
阳离子交换反应可简化为:
$$
text{Resin}^- cdot text{A}^+ + text{B}^+ leftrightarrow text{Resin}^- cdot text{B}^+ + text{A}^+
$$
其中,A⁺和 B⁺为不同阳离子,Resin⁻代表带负电的交换介质。
阳离子交换是涉及离子置换的基础化学过程,广泛应用于环境科学、工业和日常生活。其核心机制依赖于介质表面的电荷特性与离子亲和力差异。
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