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商少明 8.2离子交换法ION EXCHANGE METHOD 8.2离子交换法 8.2.1离子交换剂的种类和性能指标 8.2.1离子交换剂的种类和性能指标 8.2.1离子交换剂的种类和性能指标 8.2.1离子交换剂的种类和性能指标 8.2.1离子交换剂的种类和性能指标 8.2.2离子交换反应和离子交换亲和力 8.2.2离子交换反应和离子交换亲和力 8.2.2离子交换反应和离子交换亲和力 8.2.3离子交换分离的基本过程 8.2.3离子交换分离的基本过程 8.2.3离子交换分离的基本过程 8.2.3离子交换分离的基本过程 8.2.3离子交换分离的基本过程 8.2.3离子交换分离的基本过程 笃学尚行止于至善 * 8.2.1离子交换剂的种类和性能指标 8.2.2离子交换反应和离子交换亲和力 8.2.3离子交换分离的基本过程 下节 上节 返回章 一类具网状结构的复杂高分子化合物,树脂骨架上有许多可被交换的活性基团. (1)阳离子交换树脂(H+型阳离子交换树脂): 含有酸性基团的交换树脂. 离子交换剂可分为无机离子交换剂和有机离子交换剂(离子交换树脂)等两大类. 含有-SO3H基的树脂(＃732); 活性基团为-COOH(＃724)或-OH基. ①强酸型树脂: ②弱酸型树脂: 1.kinds of ion exchange resin: 休息 羧基pH 4;酚基pH 9.5才具交换能力. (2)阴离子交换树脂(OH- 型阴离子交换树脂): 含有碱性基团的交换树脂. 弱酸型树脂因对H+的亲和力大,不能在酸性溶液中使用,但选择性高. ①强碱型树脂: ②弱碱型树脂: 活性基团为季胺碱(＃717); 活性基团为伯胺(＃701)或叔胺剂 休息 弱碱型树脂不能在碱性溶液中使用. (3)螯合树脂: 如含[-N(CH2COOH)2]的螯合树脂. 除此以外,还有大孔树脂,氧化还原树脂,萃淋树脂,纤维交换剂等. . 休息 含有特殊基团的树脂,能与某些金属离子形成螯合物. 2.behavior indexes of ion exchange resin: (1)交换容量(exchange capacity): 每克干树脂所能交换的离子的物质的量,单位为mmol·g-1 (2)交联度(crosslinking degree): 树脂中所含交联剂的质量分数. 交联剂(crosslinking agent): 树脂网状结构中起链接作用的成分. 树脂的交联度一般以4 ~ 14%为宜. 交联度越大,树脂的网眼越小,交换速度越慢, 但选择性较高 . 休息 交换容量的大小取决于树脂网状结构中活性基团的数目. 返回节 交联剂 利用离子交换树脂对不同离子的亲和力不同. 离子交换反应(ion exchange reaction)与其它化学反应一样,也遵从质量作用定律: R-B+ + A+  R-A+ + B+ 达到平衡时: 离子交换分离原理: 其中[A+]r、[B+]r分别为树脂中A+与B+的浓度; [A+]、[B+]分别为溶液中A+和B+ 的浓度 K = [A+]r[B+] [B+]r[A+] . 休息 影响亲和力的因素 K称为树脂对离子的选择系数,或树脂对离子的亲和力(affinity). 水合离子的半径↓,所带电荷↑,极化度↑,亲和力↑. rule: ①同价离子,原子序数↑,亲和力↑. 如:Li+H+Na+NH4+K+Rb+Cs+Tl+Ag+ ①水合离子半径; ②离子电荷. 休息 . 如:Na+ Ca2+ Fe3+ Th4+ 注意: 弱酸型树脂对H+亲和力大于其它阳离子; 弱碱型树脂对OH-亲和力大于其它阴离子. ③稀土元素的亲和力随原子序数增大而减小 ②不同价离子,所带电荷↑,亲和力↑. . 返回节 休息 一般根据需要. Al3+ Fe3+ 9mol·L-1HCl FeCl4- Al3+ 强碱型树脂 树脂上: 流出液: 如:重量法测硫酸根时,SO42-与Fe3+的分离. 再如:Al3+与Fe3+的分离. SO42- Fe3+ 强酸型树脂 树脂上: Fe3+ 流出液: SO42- 1.choice of ion exchange resin: 休息 2.processes of ion exchange chromatograp