离子交换英文解释翻译、离子交换的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 ion (ic) exchange

分词翻译：

离子的英语翻译：

ion
【化】 ion
【医】 ion

交换的英语翻译：

exchange; interchange; change for; commute; permutation; reciprocation
replacement
【计】 exchange; swap; swapping; switching; transput; X
【医】 chiasmapy; cross-over; crossing-over
【经】 interchange; swap

专业解析

离子交换（Ion Exchange）是一种物理化学过程，指溶液中的离子与固体材料（离子交换剂）表面带相反电荷的功能基团发生可逆性置换反应的过程。其核心是通过静电作用实现溶液中离子的选择性吸附与释放，同时保持体系的电荷平衡。以下是详细解释：

一、基础定义与机制

离子交换反应
当含有特定离子的溶液流经离子交换树脂（如磺酸基团 ce{-SO3-} 或季铵基团 ce{-N+R3}）时，溶液中的离子（如 ce{Ca+}）与树脂上的反离子（如 ce{Na+}）发生交换：

$$

ce{2R-SO3^-Na+ + Ca+ <=> (R-SO3^-)2Ca+ + 2Na+}

$$

该反应遵循质量作用定律，具有可逆性。
交换选择性
离子交换剂对不同离子的亲和力存在差异，通常遵循以下规律：
- 阳离子：电荷越高，水合半径越小，亲和力越强（如 ce{Al^{3+} > Ca^{2+} > Na+}）
- 阴离子：ce{SO4^{2-} > Cl- > HCO3-}。

二、核心特征

可逆性与再生
交换后的树脂可通过高浓度电解质溶液（如 ce{NaCl}）或强酸/强碱再生，恢复初始离子形态，实现循环使用。
应用领域
- 水处理：硬水软化（去除 ce{Ca^{2+}, Mg^{2+}}）、超纯水制备
- 化工分离：稀土金属提取、糖液脱盐
- 生物医药：蛋白质纯化、药物载体。

三、材料分类

类型	功能基团	交换离子	典型应用
强酸性阳离子树脂	ce{-SO3H}	ce{H+, Na+}	除钙镁、催化反应
弱酸性阳离子树脂	ce{-COOH}	ce{H+}	高pH值水处理
强碱性阴离子树脂	ce{-N+(CH3)3Cl-}	ce{Cl-, OH-}	除硝酸盐、脱色
弱碱性阴离子树脂	ce{-NH2}	ce{OH-}	有机酸分离

四、科学原理

离子交换的本质是固液两相间的扩散动力学过程，受内扩散速率和表面反应速率共同控制。交换容量（meq/g）取决于树脂的交联度与孔隙结构。

权威参考来源：

IUPAC《金书》术语定义：Ion Exchange Process
中国化学会《化学名词》：离子交换词条规范
《化学与工程新闻》技术解析：How Ion Exchange Resins Work

网络扩展解释

离子交换是一种通过固相离子交换剂与液相中的离子进行可逆的等当量交换反应，以实现溶液中特定离子分离或纯化的物理化学过程。以下是其核心要点：

1.定义与基本原理

离子交换的核心是溶液中离子与交换剂（如树脂）上的功能基团离子发生等电荷置换。例如，当含Na⁺的水通过H型阳离子树脂时，Na⁺与树脂上的H⁺交换，反应式为： $$ text{HR} + text{Na}^+ rightarrow text{NaR} + text{H}^+ $$ 这一过程包含置换（Na⁺吸附到树脂）和游离（H⁺释放到溶液）两个步骤。

2.可逆性与再生

离子交换反应是可逆的，通过改变条件（如pH或使用高浓度溶液）可实现树脂再生。例如，用盐酸处理吸附了Ca²⁺的树脂，可恢复其H⁺型状态，从而重复使用。

3.应用领域

水处理：软化硬水（去除Ca²⁺、Mg²⁺）及纯水制备。
工业分离：制药中提取金属离子，实验室纯化样品。
环保：废水处理中去除重金属等污染物。

4.交换剂类型

阳离子交换树脂：以H⁺或Na⁺置换溶液中的阳离子（如Ca²⁺）。
阴离子交换树脂：以OH⁻置换阴离子（如Cl⁻）。

5.特点与限制

定量反应：交换量受树脂交换容量限制，需定期再生。
物理化学双重性：既有离子吸附的物理过程，也涉及化学键变化。

如需更完整的应用案例或反应机理，可参考建设工程教育网（-2）或搜狗百科的详细说明。