ion exchange 离子交换
溶液(通常为水溶液)和与之接触的固体间相同电荷的离子交换。这一过程在自然界广泛发生,水溶肥料被土壤吸收和保持尤其如此。例如,溶于水的钾盐加进土壤,钾盐离子被土壤吸收,钠和钙离子则从土壤中释放出来。在这种情况下,土壤产生离子交换器的作用。合成的离子交换树脂由具有交叉链接的三维结构的多种共聚物构成,离子组附着于它。阴离子树脂的结构有负离子嵌在其内,因而与正离子交换。阳离子树脂有正离子在其内,因而交换负离子。离子交换树脂在炼糖业中用于除盐,它是合成有机聚合物,含有可以电离的副组,在阴离子交换中,副组是电离的基本组,如-NH3+,阴离子 X-附着于它。交换反应中,溶液中的不同阴离子从固体中排出 X-。同理,阳离子与具有酸性副组如-COO 或-SO2O-的树脂发生交换,正离子 M+附着于副组。
无机聚合物如沸石也发生离子交换,其中正离子被保留在硅酸盐中的晶格部分。这些无机聚合物被用于水的软化,其中溶液中的 Ca2+离子替换沸石中的 Na+离子。沸石可用氯化钠溶液再生。离子交换膜在电解槽中被用作分离膜,以除去海水中的盐份,井用来生产去离子水。ionicradius 离子半径
对晶态固体中离子的半径赋予的一个值,其前提是假定离子为球形并
有确定的大小。可用 X 射线衍射效应来测量晶态固体中原子核间的距离。举例言之,在 NaF 中的 Na 与 F 的核间距离为 23.1nm,此值假定就是 Na+ 半径与 F-半径之和。如考虑内层电子对外层电子有屏蔽作用而进行某些假设,便能够对各别半径赋值,即 Na+为 9.6nm,F-为 13.5nm。通常,负离子的离子半径较正离子的为大。负电量愈大离子(半径)愈大,正电量愈大离子(半径)愈小。