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1、河北工业大学硕士学位论文海水中镁的脱除研究姓名：马广超申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：谢英惠20100501河北工业大学硕士学位论文海水中镁的脱除研究摘要当今人类社会正面临着陆地资源日趋枯竭的局面，为了走出所面临的困境，从海水中提取所需的资源，便是当今社会研究的热点。但是在海水提取钾、锂、铀等离子过程中，镁离子作为竞争性阳离子，对其工艺产生了极大的反面影响，所以海水中镁的脱除对于从海水中获取自然资源有重要意义。本研究对离子交换树脂法脱除海水中镁离子的过程的相关基础问题进行了较为详细的研究，以
2、其为进一步的研究提供参考。分别把树脂D113、001×7、D401、D418、D061通过NaOH、NH4Cl、CaCl2-Ca(OH)2改型，研究树脂对海水中的镁离子的交换效果。通过筛选实验，从五种离子交换树脂D113、001×7、D401、D418、D061中筛选出大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂D113。并用氯化镁纯溶液考察了树脂对镁离子的静态交换总量，100gD113树脂能交换319.21mmol镁离子。在静态交换实验时，考察了交换时间、树脂用量、温度、PH值等因素对静态交换的影响。实验的结果
3、表明：随交换时间的增加，镁离子的交换容量也逐渐增加，当时间达到120min后，交换达到平衡（交换温度25℃）；树脂的镁交换容量随温度增加先增加后减少，即最佳温度为40℃左右，高PH值有利于交换交换的进行。分别用Langmuir和Freundlich等温式描述树脂交换镁离子的行为，结果表明Langmuir模型更能准确地反映该交换过程。交换过程的热力学表明：镁离子在D113树脂上的交换过θθθ程是自发(ΔG＜0)、吸热（ΔH＞0）、熵变为正值（ΔS＞0）的过程。用一级反应方程和二级反应方程分别进行拟合动力
4、学交换曲线的实验数据，结果表明该交换过程符合二级交换动力学过程。分别用不同浓度盐酸对使用过后的树脂洗脱和氢氧化钠溶液再生，实验结果表明浓度为4.0-5.0%时能有效洗脱和树脂再生。关键词：D113树脂；镁离子；交换；热力学；动力学i海水中镁的脱除研究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
