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文件名称:第四章离子交换分离法.ppt
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总页数:46 页
更新时间:2025-06-20
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文档摘要

弱酸型阳离子交换树脂:同强酸型,但对H+的亲和力比其它阳离子大。强碱型阴离子交换树脂:F-<OH-<CH3COO-<HCOO-<C1-<NO2-<CN-<Br-<C2O42-<NO3-<HSO42-<I-<CrO42-<SO42-<柠檬酸根离子弱碱型阴离子交换树脂:F-<C1-<Br-<I-<CH3COO-<Mo052-<P043-<AsO43-<NO3-<酒石酸根离子CrO42-<SO42-<OH-*第31页,共46页,星期日,2025年,2月5日①水合离子半径:半径越小,亲和力越大;②离子化合价:高价离子易于被吸附;③溶液pH:影响交换基团和交换离子的解离程度,但不影响交换容量;④离子强度:越低越好;⑤有机溶剂:不利于吸附;⑥交联度、膨胀度、分子筛:交联度大,膨胀度小,筛分能力增大;交联度小,膨胀度大,吸附量减少;⑦树脂与粒子间的辅助力:除静电力以外,还有氢键和范德华力等辅助力;(5)影响离子交换选择性的因素*第32页,共46页,星期日,2025年,2月5日例1:已知某阳离子交换树脂的选择系数:KLi/Cs=3.25,KLi/Na=1.98,求KNa/Cs=?解:R-Li+Cs+=R-Cs+Li+R-Li+Na+=R-Na+Li+R-Na+Cs+=R-Cs+Na+*第33页,共46页,星期日,2025年,2月5日*第1页,共46页,星期日,2025年,2月5日第四章离子交换分离法Ionexchange利用离子交换剂与溶液中的离子发生交换反应而进行分离的方法。固—液分离法oooooooooooooooo+o+o+oo+++o+++++++++H+淋洗*第2页,共46页,星期日,2025年,2月5日A+BABAB柱层析离子交换层析法将交换上去的离子,用适当的洗脱剂依次洗脱而分离。*第3页,共46页,星期日,2025年,2月5日4.1离子交换剂的种类和性质4.1.1种类(2)有机离子交换剂—离子交换树脂Ionexchangeresins具有活性基团的网状有机高分子聚合物。(1)无机离子交换剂:天然沸石:交换容量小,使用pH值范围窄。高价金属磷酸盐、高价金属水合氧化物。活性交换基团。骨架部分,很稳定,不溶于酸、碱和一般溶剂。如R—SO3H*第4页,共46页,星期日,2025年,2月5日聚苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂的结构CH=CH2+CH=CH2CH=CH2聚合交联剂CHCH2CHCHCH2CH2CH2CHCHCH2CHCHCH2CH2CH2CH交联作用H2SO4CHCH2CHCHCH2CH2CH2CHCHCH2CHCHCH2CH2CH2CHSO3HSO3HSO3HSO3H磺化活性基团*第5页,共46页,星期日,2025年,2月5日图中以波形线条代表树脂的骨架,活性基团?磺酸基(—SO3H)。图1.聚苯乙烯型磺酸基阳离子交换树脂示意图*第6页,共46页,星期日,2025年,2月5日4.1.2离子交换树脂的类型1、阳离子交换树脂:含酸性活性交换基团强酸型:R—SO3H 强酸性苯乙烯型阳离子交换树脂特点:化学稳定性和机械性好;在pH=0-14中都可使用,交换容量不受pH值影响。交换反应速度快;无机、有机阴离子均可交换。R-SO3H+Na+R-SO3Na+H+洗脱交换*第7页,共46页,星期日,2025年,2月5日弱酸型:R—COOH pH4 R—OH pH9.5选择性好,可分离各种有机碱及氨基酸。但对H+亲合力大,不适用于强酸溶液。易用酸洗脱。*第8页,共46页,星期日,2025年,2月5日强碱型: R—N(CH3)3Cl pH=0-14弱碱型: R—NH2,R—NHCH3pH=0-7 R—N(CH3)2 pH9.52、阴离子交换树脂:含碱性活性交换基团对OH-亲和力大,不易在碱性溶液中使用。水化作用R-NH3+OH-+C