建筑给水排水知识：什么叫离子交换过程的分层吸附原理

天然水中不会只含单纯一种阳离子，通常都含有多种阳离子，为了说明问题，以含有Fe3+，Ca2＋和Na＋的水通过刚再生好的H型离子交换树脂为例：

进水的初期，由于交换树脂是H型，故水中各种阳离子都与树脂上的H＋相交换。但因各种阳离子选择性的不同，交换树脂吸附的离子在树脂层中有分层现象。即依据离子被树脂吸附能力的大小，自上而下依次被吸附的顺序为Fe3+、Ca2+、Na+。

当交换床不断进水时，由于Fe3+比Ca2+和Na+更易被吸附，于是进水中的Fe3+可与已吸附了Ca2+的树脂层进行交换，Ca2+被Fe3+置换下来，使吸附Fe3+的交换层不断扩大，而被置换下来的Ca2+会连同进水中的Ca2+一起，又进入已吸附了Na＋的树脂层，将Na+置换下来，使吸附Ca2+的交换层不断扩大和下移。

同理，吸附Na+的交换层也会不断扩大和下移。

在吸附Na+的树脂层下面，有一层树脂层是Na+和H型树脂进行交换的区域，可以把它看做是“工作层”。所以当此层移动到交换床树脂层下沿时，若再运行，则进水中交换能力较小的Na+就会首先出现在水中。

所以当含有Fe3+、Ca2+、Na+的水自上而下地通过H型交换树脂时，它们在树脂层中的分布规律大体如下：

（1）被吸附离子在树脂层中的分布，是按其被交换树脂吸附能力的大小，自上而下依次分布、最上部是吸附能力最大的离子，最下部是吸附能力最小的离子。依据以上原理，交换后的树脂层中的离子，按自上而下的顺序排列Fe3+、Ca2+、Mg2+、Na+和H+。

（2）各种离子被吸附能力的差异越大。则它们在树脂层中的分布就越明显（从事贸易如对化合价不同的离子）。

（3）对于交换能力差异较小的不同离子（例如化合价相同的离子），在树脂层中的分布差异并不明显，仅在同一树脂层上，表现出上、下部吸附离子含量的比例的不同。