判断题
1、Je4B3220 阳床入口水碱度增大,其出口水酸度也增大。( )
A
正确
B
错误
答案解析
正确答案:B
解析:
该判断题答案为B:错误。
解析如下:
本题考查离子交换除盐系统中强酸性阳离子交换树脂(阳床)的工作原理,特别是进水碱度变化对出水酸度的影响。
核心知识点:
1. 阳床的作用是去除水中阳离子(如Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺等),将其置换为H⁺。其反应通式为:
2R—SO₃H + Ca²⁺ → (R—SO₃)₂Ca + 2H⁺
R—SO₃H + Na⁺ → R—SO₃Na + H⁺
因此,理想运行状态下,阳床出水呈酸性,主要含H⁺及与进水阴离子(如Cl⁻、SO₄²⁻、HCO₃⁻等)对应的强酸。
2. 碱度(通常指碳酸氢盐碱度HCO₃⁻,以及少量CO₃²⁻、OH⁻)反映水中能与H⁺反应的阴离子总量。当阳床入口水碱度增大,意味着HCO₃⁻浓度升高。
3. 关键机制:HCO₃⁻在阳床出水中并不直接存在,而是与阳床释放的H⁺结合生成H₂CO₃,进而分解为CO₂和H₂O:
H⁺ + HCO₃⁻ → H₂CO₃ → CO₂↑ + H₂O
因此,每1 mmol/L HCO₃⁻消耗1 mmol/L H⁺,生成CO₂气体(后续需由除碳器脱除)。
4. 出水“酸度”的测定通常采用甲基橙作指示剂,测得的是强酸酸度(即游离H⁺及H₂CO₃贡献的酸度,因H₂CO₃在滴定终点pH≈4.3时基本被中和)。但需注意:
- 若进水碱度增大(如HCO₃⁻增加),阳床为交换同等量阳离子所释放的H⁺总量不变;
- 但新增的HCO₃⁻会消耗等量H⁺生成CO₂和H₂O,导致出水中游离H⁺浓度降低,同时H₂CO₃浓度升高;
- 由于H₂CO₃属于弱酸,在溶液中部分电离,且易逸出,实际出水的可滴定酸度(甲基橙酸度)往往**不随进水碱度增大而增大,反而可能下降或保持相对稳定**;
- 更重要的是:阳床出水酸度主要取决于进水中阳离子总量(即总阳离子浓度,即“盐类”组分)和树脂交换容量的匹配关系,而非碱度本身。碱度升高仅意味着阴离子中HCO₃⁻比例上升,但阳床只交换阳离子,不改变阴离子种类;其出水酸度本质上由进水阳离子总量决定,而碱度增大常伴随Ca²⁺、Mg²⁺等二价离子减少(因天然水中碱度多与Ca²⁺/Mg²⁺共存,但高碱度水可能NaHCO₃型,阳离子以Na⁺为主),此时单位体积所释放H⁺总量可能减少(因Na⁺交换释放1H⁺,而Ca²⁺交换释放2H⁺),故出水酸度反而可能减小。
5. 实际运行经验与标准教材(如《电厂水处理》《水处理技术》)明确指出:阳床入口水碱度增大时,出水酸度**不会增大**;相反,若碱度升高源于NaHCO₃增多,则阳床负荷中单价Na⁺比例上升,单位摩尔阳离子释放H⁺减少,且HCO₃⁻消耗H⁺,导致出水酸度趋于降低。
因此,“阳床入口水碱度增大,其出口水酸度也增大”的说法不符合离子交换平衡原理和实际运行规律,判断为错误。
结论:正确答案为B(错误)。
相关知识点:
阳床入口碱度增出口酸度不变
题目纠错
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