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105年
化學
第 3 題
📖 題組：
在工業上使用鍋爐加熱硬水會產生鍋垢，造成導熱效率差，甚至易造成爆炸危險。一般於加熱前，可利用陽離子交換樹脂(RH)將硬水軟化，去除易形成鍋垢之陽離子，請回答下列問題：
在工業上使用鍋爐加熱硬水會產生鍋垢，造成導熱效率差，甚至易造成爆炸危險。一般於加熱前，可利用陽離子交換樹脂(RH)將硬水軟化，去除易形成鍋垢之陽離子，請回答下列問題：
當陽離子樹脂使用一段時間失效後，可用何種溶液再生？（3 分）
📝 此題為申論題
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先根據題目給定的樹脂代號 (RH) 判斷其為「氫型」陽離子交換樹脂。氫型樹脂失效後需要大量氫離子 (H+) 來置換出吸附的鈣、鎂離子，因此必須使用強酸水溶液來進行再生。
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當陽離子交換樹脂 (RH) 使用一段時間失效後，可用強酸溶液（例如：鹽酸溶液 $HCl_{(aq)}$ 或 硫酸溶液 $H_2SO_4$$_{(aq)}$）進行再生。 【說明】 題目中標示的陽離子交換樹脂為氫型 (RH)，在軟化硬水過程中，會釋放 $H^+$ 並結合水中的硬度離子（$Ca^{2+}$ 或 $Mg^{2+}$）。當樹脂失效時，代表樹脂上的活性位置已被鈣、鎂離子佔滿（形成 $R_2Ca$ 或 $R_2Mg$）。
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