发布时间:2022-05-17 10:50:32 人气:
金属离子是某些物质溶于水后的金属元素的离子,有很大一部分金属离子是阳离子,是可以维持生物体内的水和电解质平衡的一种物质。但是在水体环境中重金属含量增加,一旦超出正常范围可直接危害人体健康,并导致水体环境质量恶化。随着工业的不断发展,工业废水处理成为了一项越来越重要的工作。溶液中金属离子的分离方法有很多种,而每一种分离方法都有它各自的优势。
其实,从工业废水的溶液中分离出金属离子的方法是有很多,但是主要的途径一般是 以下的三种:第一种就是通过化学反应中的氧化还原反应,将其从溶液中分离出来。第二种途径就是通过物理化学方法如离子交换等将金属离子进行分离。第三种途径就是通过植物或者一些微生物的代谢功能将其进行分离。
溶液中金属离子的分离途径主要有三种,但是它的分离方法有很多。比如电渗析法、化学沉淀法、溶剂萃取法等。其中电渗析法主要是通过直流电为动力,利用其中的阴离子和阳离子的交换膜将溶液中的阳离子和阴离子进行选择,从而让溶液中的一个离子透过膜转移到另一溶液中的分离过程。化学沉淀法主要是通过中和和硫化物沉淀的方法来讲溶液中的金属离子转变成与水不相容的金属化合物,从而达到将溶液中的金属离子分离的目的。而溶液萃取的方式则是通过将溶液与油性的萃取剂发生作用,将要提取的离子融入到有机物中,从而将金属离子进行分离。
水体中的金属离子,一方面因为其生理毒性和生物累积性已经成为主要污染源之一;另一方面许多价格昂贵、资源短缺的金属若直接排放将造成严重的资源浪费。因此,水体中金属离子的分离已成为环境科学以及冶金科学等相关领域研究的重点。从溶液中回收和分离金属离子的方法很多,其中反渗透膜法备受关注。
反渗透膜法是以压力为驱动力,使水分子渗透过半透膜从而浓缩金属溶液的分离方法。反渗透膜法处理电镀废水比较广泛,尤其是对Ni、Cu、Zn等金属离子处理比较理想,去除率可达95%-99%。反渗透膜与常规的金属离子分离方法相比,不需要加入化学试剂,没有二次污染。
Li采用功能化纳米多孔石墨烯膜为反渗透膜,用分子模拟的方法模拟和分离溶液中的重金属,为反渗透膜法在溶液中重金属离子分离中的应用提供了理论基础。
以上是对溶液中的金属离子被分离出来的方法的介绍,利用电渗析的方法将金属离子进行分离的优势在于这种方法操作较为简单,而且耗费的时间较少,成本也很低,并且不会引入一些新的污染。化学沉淀法操作也极其简单并且也十分有效,特别适合一些高浓度溶液的分离,而溶剂萃取的方法操作简单,处理量比较大,对于金属离子的回收起到很大的作用。