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1、河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文海水中鎂的脫除研究姓名：馬廣超申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：化學(xué)工藝指導(dǎo)教師：謝英惠20100501河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文海水中鎂的脫除研究摘要當(dāng)今人類(lèi)社會(huì)正面臨著陸地資源日趨枯竭的局面，為了走出所面臨的困境，從海水中提取所需的資源，便是當(dāng)今社會(huì)研究的熱點(diǎn)。但是在海水提取鉀、鋰、鈾等離子過(guò)程中，鎂離子作為競(jìng)爭(zhēng)性陽(yáng)離子，對(duì)其工藝產(chǎn)生了極大的反面影響，所以海水中鎂的脫除對(duì)于從海水中獲取自然資源有重要意義。本研究對(duì)離子交換樹(shù)脂法脫除海水中鎂離子的過(guò)程的相關(guān)基礎(chǔ)問(wèn)題進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究，以
2、其為進(jìn)一步的研究提供參考。分別把樹(shù)脂D113、001×7、D401、D418、D061通過(guò)NaOH、NH4Cl、CaCl2-Ca(OH)2改型，研究樹(shù)脂對(duì)海水中的鎂離子的交換效果。通過(guò)篩選實(shí)驗(yàn)，從五種離子交換樹(shù)脂D113、001×7、D401、D418、D061中篩選出大孔弱酸性丙烯酸系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂D113。并用氯化鎂純?nèi)芤嚎疾炝藰?shù)脂對(duì)鎂離子的靜態(tài)交換總量，100gD113樹(shù)脂能交換319.21mmol鎂離子。在靜態(tài)交換實(shí)驗(yàn)時(shí)，考察了交換時(shí)間、樹(shù)脂用量、溫度、PH值等因素對(duì)靜態(tài)交換的影響。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果
3、表明：隨交換時(shí)間的增加，鎂離子的交換容量也逐漸增加，當(dāng)時(shí)間達(dá)到120min后，交換達(dá)到平衡（交換溫度25℃）；樹(shù)脂的鎂交換容量隨溫度增加先增加后減少，即最佳溫度為40℃左右，高PH值有利于交換交換的進(jìn)行。分別用Langmuir和Freundlich等溫式描述樹(shù)脂交換鎂離子的行為，結(jié)果表明Langmuir模型更能準(zhǔn)確地反映該交換過(guò)程。交換過(guò)程的熱力學(xué)表明：鎂離子在D113樹(shù)脂上的交換過(guò)θθθ程是自發(fā)(ΔG＜0)、吸熱（ΔH＞0）、熵變?yōu)檎担é＞0）的過(guò)程。用一級(jí)反應(yīng)方程和二級(jí)反應(yīng)方程分別進(jìn)行擬合動(dòng)力
4、學(xué)交換曲線的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)果表明該交換過(guò)程符合二級(jí)交換動(dòng)力學(xué)過(guò)程。分別用不同濃度鹽酸對(duì)使用過(guò)后的樹(shù)脂洗脫和氫氧化鈉溶液再生，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明濃度為4.0-5.0%時(shí)能有效洗脫和樹(shù)脂再生。關(guān)鍵詞：D113樹(shù)脂；鎂離子；交換；熱力學(xué)；動(dòng)力學(xué)i海水中鎂的脫除研究STUDYONREMOVALOFMAGNESIUMINSEAWATERABSTRACTTodayhumansocietyisfacingtheincreasingdepletionoflandresourcesofthesituation.Inordert
5、ogetoutthedifficultiesfacedbythewaterextractedfromseawaterresourcesrequired,istoday'shotsocialstudies.Butintheseawaterextractionofpotassium,lithium,uraniumprocess,themagnesiumionasacompetitivecation,hadatremendousnegativeimpacttothetechnology,sotheremov
6、alofmagnesiumfromtheseawaterareofparticularimportancetoaccesstonaturalresources.Inthisstudy,ionexchangeremovalofmagnesiumionsinseawaterbasedontheprocessissuesrelatedtoamoredetailedstudy,withitsreferenceforfurtherresearch.TheresinD113,001×7,D401,D418,D06
7、1byNaOH,NH4Cl,andHClmodifiedtostudytheresinofmagnesiumionsinseawaterexchangeeffects.Throughscreeningexperiments,acrylicmacroporousweakacidcationexchangeresinD113selectedfromfivekindsofionexchangeresinD113,001×7,D401,D418,D061.Thestaticresinexchangevolum
8、eformagnesiumionwasinvestigatedwithpureMagnesiumchloridesolution;100gD113resincanexchange319.21mmolmagnesium.Inthestaticexchangeexperiments,theexchangeoftime,temperature,PHvalueontheeffectofthestaticexchangewereinvestigated.There
