基本信息
文件名称:第四章离子交换分离法讲课文档.ppt
文件大小:4.47 MB
总页数:45 页
更新时间:2025-09-25
总字数:约2千字
文档摘要

第四章离子交换分离法;A+B;4.1离子交换剂的种类和性质;聚苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂的结构;图中以波形线条代表树脂的骨架,活性基团?磺酸基(—SO3H)。;4.1.2离子交换树脂的类型;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。;强碱型: R—N(CH3)3Cl pH=0-14

弱碱型: R—NH2,R—NHCH3pH=0-7

R—N(CH3)2 pH9.5;稳定性好-是由于它与金属离子形成内络盐

选择性好-主要决定于树脂中螯合基的结构。

分类:螯合树脂按其含有的官能团区分,可分为亚氨二乙酸型树脂,偶氮、偶氮胂、8-羟基喹啉类树脂、水杨酸树脂、葡萄糖型树脂等。;大孔树脂::网孔20-120nm,比表面一般为0.1m2/g。

树脂内有永久微孔(物理孔结构),耐氧化、耐磨、耐冷热变化,具有较高的稳定性。

易于离子迁移扩散,富集速度快。适用于无机、有机离子,特别是大分子物质的分离。可用于水和非水体系。;4.1.3离子交换树脂的名称、牌号及命名;表4-2离子交换树脂产品及骨架的分类代号;表4-3不同用途的树脂代号;如D001×7MB-NR:表示大孔型苯乙烯系强酸性阳离子混床用核级离子交换树脂

?D301:表示大孔苯乙烯系弱碱性阴离子交换树脂

D011×7:表示大孔苯乙烯系强酸性阳离子交换树

脂,其交联度为7%;D403大孔苯乙烯系鳌合型离子交换树脂;外观:浅黄色至米灰色不透明球状颗粒;D201大孔强碱性苯乙烯型阴离子交换树脂

????a.物化性能:本品为乳白色至淡黄色、不透明粒状,属于大孔径离子交换树脂。其颗粒粒径为0.3~1.25mm。相对密度为1.0~1.1,树脂含固量为35%~60%,含水量为40%~60%。

????本品在水溶液中呈强碱性,可在60℃以下使用。适用于pH为0~14范围的溶液中,可交换一般无机酸根阴离子,也可交换弱酸根阴离子。化学性质稳定,无毒,可燃。

????b.制备方法:在苯乙烯、二乙烯苯的混合物中加入一种可与单体互溶但不参加聚合反应的惰性致孔剂,在引发剂的作用下,于65~95℃范围进行悬浮共聚合成珠体。

????共聚珠体在???氏催化剂的作用下,与氯甲醚作用进行氯甲基化反应,氯甲基化珠体与三甲胺进行胺化反应得D201大孔强碱性树脂。

????c.产品应用:

????(1)D201大孔强碱性阴离子树脂与001×7强酸性阳离子树脂(或D001)强酸性阳离子树脂)等配套使用。

????(2)D201MB强碱性苯乙烯阴离子交换树脂与001×7MB阳离子树脂配套组成混床,用于对水进行深度化学除盐。;大孔吸附树脂;(5)氧化还原树脂;4.1.4离子交换树脂的性能;(2)溶胀性:离子交换树脂中亲水官能团的引入,使其在水溶液中因水分子渗入到基质内部的多孔结构中而发生体积的膨胀。大孔树脂比凝胶树脂吸水量大,但膨胀度却小得多。;(4)交联度:;①总交换容量:指每克干树脂所能交换的离子相当于一价离子的物质的量(mmol/g)。(湿树脂mmol/mL)。

一般3~6mmol/g。;解:为强酸型阳离子交换树脂,与Na+交换,剩余NaOH用HCl滴定;4.2离子交换分离法的基本原理;;将②代入①得:

[Cl-]外2=[Cl-]内2+[Cl-]内[R-]内……③;4.2.3离子交换树脂的亲和力;不同价态离子,电荷越高,亲和力越大。

Na+<Ca2+<Al3+<Th(IV);弱酸型阳离子交换树脂:;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;;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=?;4.3离子交换分离操作技术;4.3.2装柱;4.3.3交换;;影响始漏量的因素:;4.3.4洗脱;;;通常阳离子交换树脂,用3~4mol.L-1的HCl洗脱,洗脱后树脂转为H+型。;4.4离子交换分离法的应用;(2)微量组分的富集;作业:P1862,8,11,12,15T;谢谢大家!