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科海思

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[交流] 通过离子交换树脂去除水溶液中的硼已有1人参与

自然环境中的硼，以及其对健康的影响
硼是一种非金属元素，并且是元素中期表副族中唯一的非金属元素。硼的原子结构
图含有一个空的P 轨道，因此他有几种不同形式。
岩石和土壤风化能释放硼，且释放之后立刻溶于水。硼主要是通过自然过程出现的，
并且在自然环境中不以单质的形式存在。主要是以硼酸和硼酸盐的形式存在。火山的岩
浆有时含有硼酸，地下水也含有少量的硼酸。人为因素产生的硼，主要是在制造玻璃，
燃烧煤炭，冶炼铜和增加农用化肥中产生的。
硼通过空气和水传播几乎是不可能的，但是在工作场所通过硼酸盐粉尘传播的风险
的确存在。
硼的传播也通过消费产品，例如化妆品和洗涤产品。植物从泥土吸收硼，通过植食
动物传播；它在食物链中终止。
当人们在食用含有大量硼的食物，体内硼的浓度升高，会引起健康问题。硼能影响
胃，肝，肾脏和大脑并且最终导致死亡，当吸收少量的硼会刺激鼻子，咽喉和眼睛
纯化技术去除水溶液中的硼
硼在自然界中主要以硼酸和硼酸盐的形式存在。硼酸可以用离子交换的方法去除。用
混床离子交换树脂去除硼的问题是硼在任何合适的PH 值下基本上都是非离子型的。PH
值小于10，硼几乎是以非离子硼酸分子的形式存在，由于离子交换树脂仅仅交换离子型
的物质，这就意味着在中性PH 值条件下硼酸不能很好的被交换出来。
在中性PH 值的混床抛光环境下，阴离子树脂吸附其他离子的能力几乎为零，只吸附
硼。硼缓慢的通过树脂床，因此混床交换对于去除硼的影响较小。然而，较长的通过混
床树脂，混床会被碱或者二氧化硅耗尽，因此硼会从树脂上脱落移动到树脂柱下方，最
终排放出。在一些案例中，硼的浓度出口处比进口处高。这是离子交换的不利的选择性。
这就是说混床离子交换树脂吸附硼也不是绝对没有风险的。
为了克服上面问题，在实验室的混床树脂前面添加一个强碱型阴离子交换树脂弥补
方案的不足。因为纯阴树脂本身的PH 是很高的，所以硼会被更好的电离，完美的去除。
但是在这个研究中，由于进水本身的硬度问题，导致有沉淀物在树脂上生成，容易引起
系统故障。
II. 树脂柱:硼的去除用杜笙螯合树脂，这种螯合树脂可以用在不同的应用领域，例如：
􀁺 饮用水硼去除的应用
􀁺 超纯水硼去除的应用
􀁺 含硼的镁卤水硼去除的应用
􀁺 冲洗水硼去除的应用
在这里我们将看到它在饮用水处理中的应用以及其操作参数等：
进水
出水硼含量＜10ppb
进水组合：
1. 硼=10 ppm，Cl=110 ppm，SO4=54 ppm，PH=7.2，AlK=60 ppm，硅=9 ppm，TH=45 ppm
出水水质：
硼含量小于10ppb

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