離子交換樹脂原理即是離子交換樹把溶液中的鹽分脫離出來的過程:
離子交換樹脂作用環境中的水溶液中,含有的金屬陽離子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基團,在水中易生成H+離子)上的H+進行離子交換,使得溶液中的陽離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的H+交換到水中,(即為陽離子交換樹脂原理)。
水溶液中的陰離子(Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亞胺基(—NH2)等鹼性基團,在水中易生成OH-離子)上的OH-進行交換,水中陰離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的OH-交換到水中,(即為陰離子交換樹脂原理)。而H+與OH-相結合生成水,從而達到脫鹽的目的。
(1)用陽離子交換樹脂分離時擴展閱讀:
離子交換樹脂使用方法:
1、預選。離子交換樹脂的粒度一般控制在20-35目,有些可達到50目,因此在使用前要先乾燥,粉碎,過篩,通常乾燥時在烘箱中進行,亦可在裝有五氧化二磷、氧化鈣或者濃硫酸的乾燥器中進行,粉碎時不要分得過細,否則影響實驗收率。
2、預處理。強鹼性離子交換樹脂應先用20倍樹脂體積的4%氫氧化鈉水溶液處理,然後用10倍體積的水洗,再用10倍量4%鹽酸處理,最後用蒸餾水洗至中性,然後將氯型轉化成OH型,再轉化成氯型,最後用10倍4%氫氧化鈉水溶液處理。弱鹼性離子交換樹脂處理時只需用10倍量蒸餾水洗即可,不必洗至中性。
3、裝柱。將處理好的樹脂至於燒杯中,加水充分攪拌除掉氣泡,靜置幾分鍾待樹脂大部分沉降後,傾去上層泥狀顆粒;反復操作直至上層液澄清後,即可裝柱。注意要在柱子底部放1cm後的玻璃絲,用玻璃棒將其壓平,將樹脂倒入柱子中,還要注意防止氣泡產生。
4、樹脂交換。將樣品配製成一定濃度的水溶液,以適當流速通過柱子,亦可將樣品溶液反復通過柱子,直到成分交換完全。用顯色法檢驗成分是否交換徹底。
5、樹脂洗脫。注意親和力弱的成分先被洗下來,常用的離子交換樹脂洗脫劑有強酸、強鹼、鹽類、不同pH緩沖溶液、有機溶液等,可選擇梯度洗脫或者單一濃度洗脫。
6、樹脂再生。
Ⅱ 用強酸性型陽離子樹脂分離谷氨酸與賴氨酸誰先流出
谷氨酸先流出,根據離子交換層析的原理,強酸性的陽離子樹脂有大量的強酸性基團,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中離解出H+,故呈強酸性。樹脂離解後,本體所含的負電基團,如SO3-,能吸附結合溶液中的其他陽離子。賴氨酸帶正電,被其吸附,谷氨酸帶負電,相互排斥,則隨洗脫液先流出。
Ⅲ 陽離子交換樹脂分離物質需多長時間
你把概念弄錯了,離子交換材料(陽、陰離子交換樹脂類)屬於吸附技術,膜材料的應用專屬(電滲析,反滲透等)才是分離技術。至於你講到的陽離子交換樹脂「分離」吸附陽離子物質需多長時間?(理論上講就是陽離子交換樹脂的總交換容量)這先要已知被處理物質的總含量後,再通過計算和設定配備陽離子交換樹脂的量,如要吸附物質的時間長,所需離子交換樹脂的量就多,反之時間就短…。。華粼水質
Ⅳ 用強酸性陽離子交換樹脂分離氨基酸混合物時,為什麼要逐步提高洗脫液的pH和離子強度
用強酸性陽離子交換樹脂分離氨基酸混合物時,氨基酸都是以陽離子的形式版,被吸附到樹脂權的離子交換位上。
由於氨基酸是兩性化合物,既有酸性,也有鹼性,因此氨基酸都有等電點,pH低於等電點時,呈陽離子狀態,pH高於等電點時,呈陰離子狀態。氨基酸被強酸性離子交換樹脂吸附後,都是以陽離子形式存在的,轉變為陰離子就會被洗脫。通過逐漸提高洗脫液的pH,利用氨基酸不同的等電點,使不同的氨基酸逐漸從陽離子改變為陰離子,而被洗脫出來,從而達到分離效果。
Ⅳ 如何將混合的陰陽離子交換樹脂分開
在生產上,陰復、陽離子交換樹制脂會不可避免的造成混合,例如布水裝置泄漏,樹脂捕捉器壞,陽離子交換樹脂會進入陰床造成陰、陽樹脂混合。若混合後會致使陰床產水水質差,周期制水量減少,或在存放時誤裝等。
漂萊特陰陽離子交換樹脂分離方法有下幾種(1)在容器內,底部進水,上部排水,底流量,利用陰、陽樹脂的密度差進行分離。
(2)用10%的NaOH溶液。將混有陽樹脂的陰樹脂倒入缸內進行攪拌、待靜止後,陰、陽樹脂自然分離。少量樹脂可以用這種方法,生產上大量樹脂一般不用,主要考慮人身安全。
W③用濃度為25%以上的食鹽水分離。用兩只以上的大缸,注入1/2的除鹽水,加入NaCL,濃度超過25%,然後將樹脂倒入後攪拌,待靜止後將上部陰樹脂用網撈出裝入袋內,陽樹脂下沉。
Ⅵ 陽離子交換樹脂分離-偶氮胂Ⅲ光度法
方法提要
試樣經鹼熔,水提取過濾,鹽酸溶解沉澱,經陽離子交換樹脂分離富集鋯鉿,在酸性溶液中,與偶氮胂Ⅲ形成綠色配合物,在波長660nm處有最大吸收。配合物顏色的強度隨鹽酸濃度增加而加深,並且相當穩定。
儀器
分光光度計。
試劑
過氧化鈉。
硫酸。
鹽酸。
過氧化氫。
氫氧化鈉溶液(10g/L),加幾滴過氧化氫。
氯化銨溶液(200g/L)。
草酸銨溶液(40g/L)。
偶氮胂Ⅲ溶液(2g/L)稱取2g偶氮胂Ⅲ,用1mo1/LHCl溶解並定容於1L,混勻,過濾備用。
鋯標准儲備溶液ρ(Zr)=1.00mg/mL稱取3.5328g氯化鋯醯(ZrOC12·8H2O)於燒杯中,加入40~50mL8mol/LHCl溶解。如溶液混濁需過濾,移入1000mL容量瓶中,用8mol/LHCl稀釋至刻度,混勻。
鋯標准溶液ρ(Zr)=1.0μg/mL用8mol/LHCl稀釋鋯標准儲備溶液配製。
離子交換柱取80~100目的743陽離子交換樹脂,用蒸餾水浸泡半天,再用4mol/LHCl浸泡半天,以4mol/LHCl洗1次。將樹脂裝入內徑為0.8~1cm、長為10cm,出口內徑為0.2cm的交換柱中,柱的上下端充填少量玻璃絲,上柱前用20mL1mol/LHCl淋洗平衡。
樹脂的再生洗脫鋯以後的樹脂,用100mL6mol/LHCl洗脫稀土。加入15mLNH4Cl溶液轉型,用10mL水淋洗,加入25mL草酸銨溶液洗脫釷,用10mL水淋洗,然後用20mL4mol/LHCl平衡,用水洗至中性,備用。
校準曲線
移取0mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL鋯標准溶液,分別置於一組25mL比色管中,補加8mol/LHCl至20mL,准確加入1mL2g/L偶氮胂Ⅲ鹽酸溶液,用8mol/LHCl稀釋至刻度,混勻。用1cm比色皿,以試劑空白溶液作參比,於分光光度計660nm波長處測量吸光度,繪制校準曲線。
分析步驟
稱取0.lg(精確至0.0001g)試樣,置於剛玉坩堝中,加入1.5gNa2O2,攪勻,再覆蓋一層過氧化鈉。在600℃熔融15min,取出冷卻,放入150mL燒杯中,用熱水提取並煮沸數分鍾,洗出坩堝。用中速濾紙過濾,用氫氧化鈉溶液洗滌燒杯和沉澱6~8次,水洗2次。濾液棄去。用熱25mL4mol/LHCl溶解沉澱於原燒杯中,加入75mL水,混勻。將溶液以1~2mL/min的流速通過交換柱。用50mL1mol/LHCl分4次洗滌燒杯和交換柱,再用25mL(7+93)H2SO4洗脫鋯(鉿)於50mL燒杯中。於電熱板上加熱蒸發至硫酸煙冒盡,用8mol/LHCl提取,移入50mL容量瓶中,用8mol/LHCl稀釋至刻度,混勻。
分取5.0mL試液於25mL比色管中,用8mol/LHCl稀釋至20mL,以下按校準曲線進行測定。
按式(59.1)計算鋯(鉿)的含量。
注意事項
50mL溶液中,100mgCa、Mg、Al,50mgMn,40mgBi,30mgPb,25mgGa,20mgSn,15mgFe(Ⅱ)、Ti,10mgNi、Be、Co、In,5mgCu、Cr、Nb,及1mgLa、Se均不幹擾鋯的測定。鈧、釷和鈾嚴重干擾。1mgV5+、40μgCr6+、400mgNO-3對試劑有氧化作用。氟、硫酸根、EDTA以及有機含氧酸等與鋯配位,也干擾測定。
Ⅶ 陽離子交換樹脂分離-電感耦合等離子體發射光譜法測定銅礦石中主、次量元素
試樣用酸分解,通過強酸性陽離子交換樹脂柱分離出鍺、硒、碲、鉈、鉬、砷、鉍、磷、鎘、銻等元素,所得溶液在等離子體發射光譜法進行多元素同時測定。方法適用於以鐵、鉛、鋅、銅為基體的硫化礦石中主、次及痕量元素的測定。詳見第21章硫鐵礦、自然硫分析中21.22.7陽離子交換分離-電感耦合等離子體發射光譜法測定硫化礦石中主、次、痕量元素。
Ⅷ 如用陽離子交換樹脂分離M,K和D三種氨基酸的混合液,用pH5.5的緩沖液洗脫時,洗脫下來的順序是
陽離子交換樹脂可以吸附陽離子氨基酸在PH5.5的條件下,D帶負電荷最多最早被洗脫,K帶正電荷最多最晚被洗脫
Ⅸ 陽離子交換樹脂的用途和原理
(1)
強酸性陽離子樹脂
這類樹脂含有大量的強酸性基團,如磺酸基-so3h,容易在溶液中離解出h+,故呈強酸性。樹脂離解後,本體所含的負電基團,如so3-,能吸附結合溶液中的其他陽離子。這兩個反應使樹脂中的h+與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強,在酸性或鹼性溶液中均能離解和產生離子交換作用。
樹脂在使用一段時間後,要進行再生處理,即用化學葯品使離子交換反應以相反方向進行,使樹脂的官能基團回復原來狀態,以供再次使用。如上述的陽離子樹脂是用強酸進行再生處理,此時樹脂放出被吸附的陽離子,再與h+結合而恢復原來的組成。
(2)
弱酸性陽離子樹脂
這類樹脂含弱酸性基團,如羧基-cooh,能在水中離解出h+
而呈酸性。樹脂離解後餘下的負電基團,如r-coo-(r為碳氫基團),能與溶液中的其他陽離子吸附結合,從而產生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱,在低ph下難以離解和進行離子交換,只能在鹼性、中性或微酸性溶液中(如ph5~14)起作用。這類樹脂亦是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生)。
(3)
強鹼性陰離子樹脂
這類樹脂含有強鹼性基團,如季胺基(亦稱四級胺基)-nr3oh(r為碳氫基團),能在水中離解出oh-而呈強鹼性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合,從而產生陰離子交換作用。
這種樹脂的離解性很強,在不同ph下都能正常工作。它用強鹼(如naoh)進行再生。
(4)
弱鹼性陰離子樹脂
這類樹脂含有弱鹼性基團,如伯胺基(亦稱一級胺基)-nh2、仲胺基(二級胺基)-nhr、或叔胺基(三級胺基)-nr2,它們在水中能離解出oh-而呈弱鹼性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合,從而產生陰離子交換作用。這種樹脂在多數情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件(如ph1~9)下工作。它可用na2co3、nh4oh進行再生。