發(fā)布時(shí)間:2022-05-17 10:50:32 人氣:
金屬離子是某些物質(zhì)溶于水后的金屬元素的離子,有很大一部分金屬離子是陽離子,是可以維持生物體內(nèi)的水和電解質(zhì)平衡的一種物質(zhì)。但是在水體環(huán)境中重金屬含量增加,一旦超出正常范圍可直接危害人體健康,并導(dǎo)致水體環(huán)境質(zhì)量惡化。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展,工業(yè)廢水處理成為了一項(xiàng)越來越重要的工作。溶液中金屬離子的分離方法有很多種,而每一種分離方法都有它各自的優(yōu)勢。
其實(shí),從工業(yè)廢水的溶液中分離出金屬離子的方法是有很多,但是主要的途徑一般是 以下的三種:第一種就是通過化學(xué)反應(yīng)中的氧化還原反應(yīng),將其從溶液中分離出來。第二種途徑就是通過物理化學(xué)方法如離子交換等將金屬離子進(jìn)行分離。第三種途徑就是通過植物或者一些微生物的代謝功能將其進(jìn)行分離。
溶液中金屬離子的分離途徑主要有三種,但是它的分離方法有很多。比如電滲析法、化學(xué)沉淀法、溶劑萃取法等。其中電滲析法主要是通過直流電為動(dòng)力,利用其中的陰離子和陽離子的交換膜將溶液中的陽離子和陰離子進(jìn)行選擇,從而讓溶液中的一個(gè)離子透過膜轉(zhuǎn)移到另一溶液中的分離過程?;瘜W(xué)沉淀法主要是通過中和和硫化物沉淀的方法來講溶液中的金屬離子轉(zhuǎn)變成與水不相容的金屬化合物,從而達(dá)到將溶液中的金屬離子分離的目的。而溶液萃取的方式則是通過將溶液與油性的萃取劑發(fā)生作用,將要提取的離子融入到有機(jī)物中,從而將金屬離子進(jìn)行分離。
水體中的金屬離子,一方面因?yàn)槠渖矶拘院蜕锢鄯e性已經(jīng)成為主要污染源之一;另一方面許多價(jià)格昂貴、資源短缺的金屬若直接排放將造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。因此,水體中金屬離子的分離已成為環(huán)境科學(xué)以及冶金科學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。從溶液中回收和分離金屬離子的方法很多,其中反滲透膜法備受關(guān)注。
反滲透膜法是以壓力為驅(qū)動(dòng)力,使水分子滲透過半透膜從而濃縮金屬溶液的分離方法。反滲透膜法處理電鍍廢水比較廣泛,尤其是對(duì)Ni、Cu、Zn等金屬離子處理比較理想,去除率可達(dá)95%-99%。反滲透膜與常規(guī)的金屬離子分離方法相比,不需要加入化學(xué)試劑,沒有二次污染。
Li采用功能化納米多孔石墨烯膜為反滲透膜,用分子模擬的方法模擬和分離溶液中的重金屬,為反滲透膜法在溶液中重金屬離子分離中的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。
以上是對(duì)溶液中的金屬離子被分離出來的方法的介紹,利用電滲析的方法將金屬離子進(jìn)行分離的優(yōu)勢在于這種方法操作較為簡單,而且耗費(fèi)的時(shí)間較少,成本也很低,并且不會(huì)引入一些新的污染。化學(xué)沉淀法操作也極其簡單并且也十分有效,特別適合一些高濃度溶液的分離,而溶劑萃取的方法操作簡單,處理量比較大,對(duì)于金屬離子的回收起到很大的作用。