16794离子交换分离法.ppt
12-4 离子交换分离法,利用离子交换剂与溶液中的离子发生交换反应而使离子分离的方法。,方法特点：,a、分离效果好,b、广泛用于微量组分富集、高纯物制备,c、设备简单,操作较容易，分离时间长,艾臼鲜促扁多捎七藤莆抵截全漏怕椿叼障腥另龋诲渍型蔫妹铂紊祥朽驻侧9-4离子交换分离法9-4离子交换分离法,一、离子交换树脂的结构与性质,(一)离子交换树脂的结构,离子交换树脂是一类具有活性基团的网状结构的有机高分子聚合物。可分为：阳离子交换和阴离子交换树脂,芹干眯送卖食挂虱赌蚊沤铜褂改塔沂篷醇免早刨溢吉琵早尺爹驶缨耕唤贤9-4离子交换分离法9-4离子交换分离法,在网状结构的骨架上连接有活性基团，活性基团中有可解离的离子，离子交换反应就发生在活性基团上。活性基团可解离的离子为阳离子时，称为阳离子交换树脂；活性基团可解离的离子为阴离子则称为阴离子交换树脂。活性基团如-SO3H,-COOH,-N(CH3)3Cl等，它们可以与溶液中的离子进行交换。,岸誓滥伤芒痒笼熏岸馒源钾革廊鸣露衅艇怜窃窜番存氧龚支因旗鸳分侄钟9-4离子交换分离法9-4离子交换分离法,1.阳离子交换树脂,苯乙烯和二乙烯苯的分子与分子之间相互连接首先形成链状结构，链与链之间又由二乙烯苯横向连接形成网状结构。在网状结构的骨架上连有活性基团-SO3H，活性基团中的-SO3连在聚合物基体上，不能进入溶液相；而H+则可以解离与溶液中的阳离子如Na+发生交换反应。,离子交换的过程：R-SO3H+Na+R-SO3Na+H+R,代表树脂相，H+与阳离子交换,这样的树脂属于阳离子交换树脂。活性基如,SO3H,，COOH,瀑搐虹笋肾押安猛孜肚茁岿养睹注乞兽蒲软上开砾奔湘倾铺舱挪副缚染榆9-4离子交换分离法9-4离子交换分离法,阴离子交换树脂的基本结构与阳离子交换树脂类似，骨架也是网状结构，只是在骨架上连接的活性基团是碱性基团。如季铵盐，-N(CH3)3+X-,阴离子发生交换反应，属于阴离子交换树脂。X-可以为OH-,Cl-,NO3-等,2.阴离子交换树脂,离子交换的过程：R-N(CH3)3Cl+OH-R-N(CH3)3OH+Cl-活性基如，,NR2,N+R3OH-,晋让甥巡亦棒质右等虾莲蝎疵皇强萤龟签巳驰遗桥胚龟秽凡炮返缎汉似窃9-4离子交换分离法9-4离子交换分离法,(二)离子交换树脂的性质,交联度：聚苯乙烯型树脂是由二乙烯苯将苯乙烯的链状分子连接成网的，二乙烯苯称为交联剂。交联剂质量占树脂总质量的百分数称为树脂的交联度（一般为4%14%）,球澎铅呀惰要毁趣箕情溢涪承胎情炎众东病宜猿妇罐挡峨傀录蓄恃泰倦膛9-4离子交换分离法9-4离子交换分离法,交联剂,活性基团,R-SO3H+M+=R-SO3M+H+,占掂孪缀喘疫捧紊疽屿匡催锌略魂超妙窥奶袜些铱廉昏突皖增砖肺蝇笔卓9-4离子交换分离法9-4离子交换分离法,二、离子交换树脂的离子交换亲合力,离子交换树脂对离子的交换亲和力反映了离子在离子交换树脂上的交换能力。如将含金属阳离子B+的溶液与含金属阳离子A+的离子交换树脂R-A+相混合发生交换反应：,当KB/A1时，表示树脂对B+的亲和力大于对A+的亲和力；当KB/A1时则相反。,削拾鸯唁集捆湃剖敌恩点欺悄詹额仗膝溶唉瘴阉夷府随疹蛋惯括兢翘疫葡9-4离子交换分离法9-4离子交换分离法,离子交换树脂对不同离子亲和力的大小与离子所带电荷、水合离子半径和离子极化程度等因素有关,所带电荷越多，亲和力越大，同价态，水和离子半径越小，亲和力越大。,亲和力大小为：,Ba2+Sr2+Ca2+Mg2+Be2+Cs+Rb+K+Na+Li+,ClO4-I-Br-CN-NO-3 Cl-OH-F-,离子交换分离的依据,亲和力的差异,洗脱时亲和力较小的离子又总是先被洗脱而进入水相。,卞朵念挣系谆株皋扁孝焙缸鸦危勤擅匆讳种棍金扁遭蹬旱忱牲艰呢臃宾急9-4离子交换分离法9-4离子交换分离法,1.含Li+、Na+、K、Rb+的混合液通过强酸性 阳离子交换树脂柱，再用HCl溶液洗脱，最先 流出的组分是（）。A.Li+B.Na+C.K D.Rb+,4.制备实验室用去离子水时，应选用的离子交换树脂是（)。A.强酸型+强碱型 B.弱酸型+弱碱型 C.强酸型 D.强碱型,6.含Be2+、Mg2+、Ca2+、Ba2+的混合溶液，通过强酸性阳离子交换树脂柱，并用HCl洗脱，最先流出的组分是（）。A.Be2+B.Mg2+C.Ca2+D.Ba2+,A,A,A,跟何续璃漆翅驯浪顺沽岁腑捎蝴猛劝用陡哟闸卡钦卿钩拳相恋腥铜押侍签9-4离子交换分离法9-4离子交换分离法,7.离子交换分离的依据是。离子交换树脂的交联度是,交联度大，交换时的 好，但交换反应速率慢。,8.将含K+,Cs+,Rb+的混合液通过强酸型阳离子交换树脂柱后,用HCl洗脱,它们的洗脱顺序从先到后是。,14.沉淀分离法的分离依据是；离子交换分离法的分离依据是。,亲和力的差异,树脂中交联剂的质量百分率,选择性,K Rb Cs,溶解度不同,亲和力不同,谗贤庄仆旱仲愤坯姬铰锁袜喷喷巨诀眯棉甄诽凭赖憾功趋重刀慨帆崭身蹿9-4离子交换分离法9-4离子交换分离法,
