沸石離子交換原理

『壹』 為什麼沸石具有離子交換功能

沸石內部有孔道和籠結構，不同沸石的孔道大小不一樣，只能允許比孔道小的分子回或離子進入。沸答石具有交換性是因為不同離子的親和力不同，例如K+的親和力比Na+強，那麼K+就能交換下鈉型沸石中的Na+
希望對你有所幫助

『貳』 通過離子交換法可以將金屬引入沸石篩骨架嗎

金屬離子進入沸石骨架的方法有如下幾種：
1.原位合成。即在沸石合成時引回入金屬陽離子，則在沸石骨架中答引入金屬陽離子來充當正電位來平衡骨架電荷。
2.浸漬。即將沸石做成一定的形狀，用金屬陽離子溶液來浸泡，靠毛細管壓力將金屬離子滲透到內部。
3.離子交換。即利用沸石分子篩的通性-離子交換性，用金屬離子溶液與沸石原粉進行離子交換。
目前，用得最多的可能是離子交換法，主要原因是1.操作簡單；2沸石離子交換可與與改性同時進行，它們之間有相通性。其次離子交換效果好。
至於說到表徵我們一般就是分析粉體中陽離子含量。比如NaY沸石想引入La離子，則在交換完成後分析粉體中的La2O3含量。 另外較為先進的就是利用分子探針分析其在骨架上的分布情況，不過我們還未做過。
這方面成功的例子不少，如NaA沸石中引入K、Ca，NaY沸石中引入稀土離子，ZSM-5分子篩中引入Pt、Pd、Zn等等。

『叄』 什麼是分子篩離子交換 具體原理是什麼

舉個例子，你要做ZSM-5分子篩，做出來以後，裡面是含有Na的，但是你用的時候不想它有含有Na，那就要用到離子交換，可以用氯化銨把分子篩裡面的鈉離子用銨離子替換出來，其實就是個反應，不知道你懂了沒！

『肆』 離子交換的過程是如何進行的

離子交換是藉助於固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進行交換,以達到提取或去除溶液中某些離子的目的。它是一種屬於傳質分離過程的單元操作。
離子交換法
一、前言
離子交換法(ion
exchange
process)是液相中的離子和固相中離子間所進行的的一種可逆性化學反應，當液相中的某些離子較為離子交換固體所喜好時，便會被離子交換固體吸附，為維持水溶液的電中性，所以離子交換固體必須釋出等價離子回溶液中。
離子交換樹脂一般呈現多孔狀或顆粒狀，其大小約為0.1~1mm，其離子交換能力依其交換能力特徵可分：
1.
強酸型陽離子交換樹脂：主要含有強酸性的反應基如磺酸基（－SO3H），此離子交換樹脂可以交換所有的陽離子。
2.
弱酸型陽離子交換樹脂：具有較弱的反應基如羧基（－COOH基），此離子交換樹脂僅可交換弱鹼中的陽離子如Ca2+、Mg2+，對於強鹼中的離子如Ca2+、K+等無法進行交換。
3.
強鹼型陰離子交換樹脂：主要是含有較強的反應基如具有四面體銨鹽官能基之－N+(CH3)3，在氫氧形式下，－N+(CH3)3OH-中的氫氧離子可以迅速釋出，以進行交換，強鹼型陰離子交換樹脂可以和所有的陰離子進行交換去除。
4.
弱鹼型陰離子交換樹脂：具有較弱的反應基如氨基，僅能去除強酸中的陰離子如SO42-，Cl－或NO3－，對於HCO3－，CO32－或SiO42－則無法去除。
不論是離子交換樹脂或是沸石，都有其一定的可交換基濃度，稱為離子交換容量(ion
exchange
capacity)。對陽離子交換樹脂而言，大約在200~500meq/100g。因為陽離子交換為一化學反應，故必須遵守質量平衡定律。離子交換樹脂的一般方程式可以表示如下：
全文請看：
http://www.qlhw.cn/ShiYan/UploadFiles/200501/20050106235836920.doc
離子交換的基本知識
為了除去水中離子態雜質,現在採用得最普遍的方法是離子交換。這種方法可以將水中離子態雜質清除得以較徹底，因而能製得很純的水。所以，在熱力發電廠鍋爐用水的制備工藝中，它是一個必要的步驟。
離子交換處理，必須用一種稱做離子交換劑的物質（簡稱交換劑）來進行。這種物質遇水時，可以將其本身所具有的某種離子和水中同符號的離子相互交換，離子交換劑的種類很多，有天然和人造、有機和無機、陽離子型和陰離子型等之分，大概情況如表所示。此外，按結構特徵來分，還有大孔型和凝膠型等。
全文請看：
http://www.qlhw.cn/ShiYan/UploadFiles/200501/20050107000541376.doc

『伍』 人造沸石與自然沸石

人造沸石，也叫合成沸石。是人工合成的無機離子交換劑，可用於水的軟化、海水脫鹽和純水回製造等。有碳酸鈉答、苛性鉀、長石、高嶺石等混合並熔融後製得的具有不規則結構的產物。因其功能與天然沸石相似，故稱人造沸石，也叫合成沸石。

人造沸石是一種人工合成的無機離子交換劑，用於水的軟化、海水脫鹽和純水製造等。

我國合成沸石的研究工作開展較晚，1959年，首次合成了A型、X型、Y型沸石分子篩。此後，我國的合成沸石工業逐步走上了自己發展的道路，合成沸石的類型和產量在不斷提高，目前，有些工藝已達到先進水平。

天然沸石屬於一種鋁硅酸鹽類礦物質，顏色為白色或者磚紅色，自身是弱酸性陽離子交換劑，自身所擁有吸附能力和離子交換能力，吸附能力也會隨著容量的變大而變大。通常情況下，主要應用在中小型鍋爐用水的軟化作業中，可以把水中的鈣離子和鎂離子都給清除干凈，防止鍋爐裡面產生水垢，大大延長了鍋爐的使用時間，還有還可以應用在廢水的處理中，廢水通過治理可以達到再重復利用。

『陸』 沸石的工作原理是什麼

沸石的作用原理

沸石具有架狀結構，它們的晶體內，分子像搭架子似地連在一起，中間形成很多空腔。

因為在這些空腔里還存在很多水分子，因此它們是含水礦物。沸石中的水分可以跑出來，但這並不會破壞沸石內部的晶體結構。因此，它還可以再重新吸收水或其他液體。於是，這也成了人們利用沸石的一個特點。

我們可以用沸石來分離煉油時產生的一些物質，可以讓它使空氣變得乾燥，可以讓它吸附某些污染物，凈化和乾燥酒精等等。

沸石的晶體構造可分為三種組分：

(1)鋁硅酸鹽骨架

(2）骨架內含可交換陽離子M的孔道和空洞

(3）潛在相的水分子，即沸石水。

沸石的構造與石英、長石的骨架有些不同。石英、長石的骨架構造比較嚴緊，比重2.6~2.7，而沸石的骨架構造比較空疏，比重2.0~2.2。其脫水後的空腔可大至47%，如菱沸石，甚至50%，如合成沸石。
在長石構造中，金屬陽離子都限制在O離子構成的晶體骨架的空隙間，除非晶體被破壞，這些金屬陽離子是很難自由活動的。Na或K被Ca交換，必須與Si、Al的置換同時進行，即成對置換，必然引起Si/AI比的改變。
在似長石構造中，金屬陽離子位於比較開闊的相互通連的空隙間，比重2.14~2.45，陽離子可以通過構造的通路互相交換，而不破壞其晶體骨架。水方鈉石和水霞石曾被認為是沸石族礦物。
在沸石構造中，金屬陽離子位於晶體構造較大並相互通連的孔道或空洞間。因此，陽離子可自由地通過孔道發生交換作用，而不能影響其晶體骨架，像2(Na,K）(Ca2+）這樣的交換，在沸石中是容易發生的，而在長石中是不能的。這種形式的交換作用，可能是離子交換的極端形式，只限於沸石及類似的礦物。
沸石的水分子與骨架離子和可交換金屬陽離子的聯系，一般都是鬆弛而微弱的。這些水分子比陽離子更自由地可以移動和出入孔道。在有熱力的趨使下，可自由地脫、附而不影響其骨架構造。

『柒』 沸石防爆沸的原理

一般來說，來常壓下液源體到沸點就會沸騰。
根據Young-Laplace方程，氣泡的半徑越小，它的表面能就越高，附加壓力越大。所以如果沸騰時體系極度干凈，沒有半徑較大的灰塵、顆粒作為核心，氣泡直接在壁上難以形成較大的氣泡，優先形成小氣泡。此時它的表面能極高，附加壓力使得小氣泡內部的壓力高於大氣壓。液體的蒸氣壓只有等於小氣泡中的壓力後，才會沸騰。因此此時液體還不會沸騰，還會升溫。一旦沸騰開始後，溫度才會恢復到沸點。在恢復到沸點的過程中，液體溫度高於沸點，沸騰會極其劇烈，發生暴沸現象。
沸石內部是多孔結構，當升溫時，沸石內部的空氣就會逸出。當溫度到沸點時，這些氣泡已經大到一般尺度，不用考慮它的附加壓力，正常沸騰。從而消除了過熱暴沸現象。
你在實驗中可以觀察到，加入沸石的體系在沸騰時，氣泡基本是從沸石表面冒出來的。

『捌』 為什麼沸石材料可以應用於離子交換

藉助於固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進行交換，以達到提取或去除版溶液中某些離權子的目的，是一種屬於傳質分離過程的單元操作。離子交換是可逆的等當量交換反應。離子交換樹脂充夾在陰陽離子交換膜之間形成單個處理單元,並構成淡水室。離子交換速度隨樹脂交聯度的增大而降低，隨顆粒的減小而增大。離子交換是一種液固相反應過程，必然涉及物質在液相和固相中的擴散過程。
沸石有天然沸石和合成沸石。天然沸石是最早應用的無機離子交換劑，是含有水的鈉、鈣以及鋇、鍶、鉀等硅鋁酸的鹽類。色淺，具玻璃光澤，是陽離子交換劑。

『玖』 為什麼要對沸石分子篩進行銨離子交換

為什麼要對沸石分子篩進行銨離子交換
沸石分子篩的陽離子交換改性

『拾』 請教沸石的作用原理是什麼啊

沸石（Zeolite）是沸石族礦物的總稱，是一種含水的鹼金屬或鹼土金屬的鋁硅酸礦物，最早發現於1756年的歐洲。瑞典的礦物學家克朗斯提發現有一類天然硅鋁酸鹽礦石在灼燒時會產生沸騰現象，因此命名為「沸石」，在（希臘文Zeo=Boil=沸，Lite=stone=石）意為沸騰的石頭，簡稱沸石。
沸石是由3種元素硅（Si），鋁（Al），氧（O）組成的四面體，其中硅氧四面體和鋁氧四面體間構成無限拓展的三維空間架狀結構。在沸石的四面體結構中，以鋁離子取代硅離子所造成的負電荷由鈉離子、鉀離子、鈣離子和鎂離子等平衡，因此沸石具有較強的離子交換和吸附能力。
由於沸石獨特的結構，施入土壤中可以增加土壤對氨離子、鉀離子等陽離子的吸附能力，減少養分損失，提高肥料利用率，沸石會吸收土壤中的重金屬及鈍化土壤中的重金屬離子，降低其對生物的影響性。
沸石內部充滿了細微的孔穴和通道，比蜂房還要復雜得多，1立方微米具有100萬個孔穴。假如把沸石比作旅館，那麼1立方微米的這種「超級旅館」內就有100萬個「房間」，這些房間能根據「旅客」（分子和離子）的性別、高矮、胖瘦、嗜好的不同自動開門或擋駕，絕對不會讓「胖子」到「瘦子」的房間去，也不會使「高個子」與「矮個子」同住一室，這就使沸石具有獨特的分子篩作用。
沸石獨特的結構，其內部表面積很大，每克沸石的比表面積可達 355~1000㎡，因此沸石對離子的吸附量很大。沸石內部的通道大小均勻、固定，孔徑大小為0.3~1.0nm，小於其直徑的物質能被吸附，大於其直徑的物質則不能被吸附，所以其對離子和分子的吸附具有選擇性。這種對離子的選擇交換特性是沸石應用於土壤改良的理論基礎之一。