离子交换平衡英文解释翻译、离子交换平衡的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 ion-exchange equilibrium

分词翻译：

离子交换的英语翻译：

【化】 ion (ic) exchange

平衡的英语翻译：

balance; counterpoise; equation; equilibrium; equipoise; poise; standoff
【计】 balancing; equalization
【化】 equilibrium
【医】 balance; bilanz; equilibration; equilibrium
【经】 balancing; counterbalance; equalization; equilibrium; in balance; level

专业解析

离子交换平衡（Ion Exchange Equilibrium）指在离子交换过程中，当溶液中的离子与交换剂（如树脂）上的可交换离子达到动态平衡时的状态。此时，离子在溶液相和固相（树脂）之间的交换速率相等，体系中各离子浓度不再随时间变化。该过程遵循质量作用定律和热力学平衡原理，常用选择性系数或平衡常数定量描述特定离子对的交换倾向性。

在化学工程与水处理领域，离子交换平衡是实现水质软化、重金属去除及放射性核素分离的关键理论基础。例如，在钠型阳离子树脂（R-Na）与水中钙离子（Ca²⁺）的交换反应中，平衡关系可表示为：

2text{RNa} + text{Ca}^{2+} rightleftharpoons text{R}_2text{Ca} + 2text{Na}^+

其平衡常数表达式为：

K = frac{[text{R}_2text{Ca}][text{Na}^+]}{[text{RNa}][text{Ca}^{2+}]}

式中浓度需根据树脂相与溶液相分别计算，实际应用中需结合Donnan膜平衡理论修正。

英汉术语对照解析

Ion Exchange（离子交换）：带电粒子在固液两相间的置换过程
Equilibrium（平衡）：动态稳定状态，净交换速率为零
Selectivity Coefficient（选择性系数）：反映树脂对特定离子的亲和力强弱
Exchange Capacity（交换容量）：单位树脂可交换的离子总量，单位为mmol/g

该平衡受温度、离子浓度及价态影响。高价离子（如Ca²⁺）通常比单价离子（如Na⁺）更易被树脂吸附，但在高浓度单价离子存在时，平衡会向逆反应方向移动（浓度效应）。工业应用中需通过等温线实验测定具体体系的平衡参数，以优化树脂再生周期与工艺设计。

权威参考来源：

美国化学会《工业与工程化学研究》期刊对离子交换热力学的论述（ACS Publications）
清华大学《环境工程原理》教材第七章"离子交换技术"（高等教育出版社）
国际水协会(IWA)出版《水处理手册：原理与实践》第5版
罗门哈斯公司技术手册《离子交换树脂选择性与平衡特性》

网络扩展解释

离子交换平衡是化学中描述离子交换反应达到动态平衡状态的概念，常见于离子交换树脂与溶液之间的相互作用。以下是关键要点：

1.基本定义

离子交换平衡指溶液中的离子与固体交换剂（如树脂）表面的可交换离子发生可逆反应时，正、逆反应速率相等，系统内各离子浓度不再随时间变化的状态。例如，钠型树脂（R-Na）与溶液中的Ca²⁺交换时，反应为：
$$2text{R-Na} + text{Ca}^{2+} rightleftharpoons text{R}_2text{Ca} + 2text{Na}^+$$
当达到平衡时，树脂与溶液中离子的浓度比趋于稳定。

2.平衡常数与选择性

平衡状态可通过选择性系数（(K{text{sel}})）描述，反映交换剂对不同离子的亲和力。例如，若树脂更易吸附Ca²⁺而非Na⁺，则(K{text{sel}} = frac{[text{R}_2text{Ca}][text{Na}^+]}{[text{R-Na}][text{Ca}^{2+}]})。
选择性受离子电荷、半径及溶液pH影响，通常高价、小半径离子更易被吸附。

3.影响因素

浓度：溶液中某离子浓度升高会推动交换向相反方向进行（勒夏特列原理）。
温度：升温可能改变树脂的溶胀度，影响平衡位置。
树脂结构：交联度高的树脂对较大离子吸附能力较弱。

4.应用领域

水处理：软化硬水（去除Ca²⁺、Mg²⁺）。
化学分离：稀土元素提纯、药物成分富集。
催化：离子交换树脂作为催化剂载体。

5.平衡动力学

达到平衡的时间取决于树脂颗粒大小、溶液搅拌速度及温度。微孔树脂通常需要数小时至数天才能完全平衡。

若需进一步了解实验测定方法或具体工业案例，建议查阅《离子交换技术手册》或分析化学教材中的相关章节。