
【機】 chemical exchange process
化學交換過程(Chemical Exchange Process)是指物質間通過可逆的離子或分子交換反應實現組分分離或同位素富集的技術機制。該過程的核心在于不同化學物種間動态平衡的調控,例如在重水生産中,H₂O與H₂S通過氣液接觸實現氘同位素的交換。其熱力學基礎遵循質量作用定律,動力學特性受溫度、壓力及催化劑影響顯著(參考《英漢化學工程詞典》第三版,科學出版社)。
在工業應用中,化學交換常采用多級逆流操作提升分離效率,如鈾濃縮領域的氣體擴散法便基于²³⁵UF₆與²³⁸UF₆的分子交換速率差異(美國化學會出版物ACS Omega)。該過程的數學建模可表示為: $$ K = frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b} $$ 其中平衡常數K決定交換方向(IUPAC國際化學術語标準)。劍橋大學化學系實驗手冊指出,離子交換樹脂的應用驗證了該過程在廢水處理中的有效性,涉及配位基團與溶液中離子的選擇性置換。
化學交換過程是指不同物質之間通過原子、離子或同位素的交換,改變原有物質組成或分布的現象。以下是其核心要點和分類解釋:
指不同化合物分子或離子間發生的同位素原子替換,常用于同位素分離技術。例如:
屬于化學交換的一種,通過固體材料(如離子交換樹脂)吸附溶液中的離子并釋放其他離子。特點包括:
一種單質與化合物反應生成新單質和化合物的過程,屬于氧化還原反應。例如:
變質岩中的交換反應(如礦物間Mg/Fe原子交換)可作為地質溫度計,通過礦物成分分析推測岩石形成溫度。
化學交換過程涵蓋同位素分離、離子交換樹脂作用及置換反應等,其核心是物質成分的交換與再分配,廣泛應用于工業、科研及地質研究領域。
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