A. 緊急求助,離子交換色譜的一個小問題
離子交換色譜法(ion exchange chromatography,IEC)
離子色譜分析法出現在20世紀70年代,80年代迅速發展起來,以無機、特別是無機陰離子混合物為主要分析對象.
離子交換色譜利用被分離組分與固定相之間發生離子交換的能力差異來實現分離.離子交換色譜的固定相一般為離子交換樹脂,樹脂分子結構中存在許多可以電離的活性中心,待分離組分中的離子會與這些活性中心發生離子交換,形成離子交換平衡,從而在流動相與固定相之間形成分配.固定相的固有離子與待分離組分中的離子之間相互爭奪固定相中的離子交換中心,並隨著流動相的運動而運動,最終實現分離.
表達式
離子交換色譜的分配系數又叫做選擇系數,其表達式為:
K_s=\frac{[RX^+]}{[X^+]}
其中[RX + ]表示與離子交換樹脂活性中心結合的離子濃度,[X + ]表示游離於流動相中的離子濃度
分離原理
離子交換色譜(ion exchange chromatography,IEC)以離子交換樹脂作為固定相,樹脂上具有固定離子基團及可交換的離子基團.當流動相帶著組分電離生成的離子通過固定相時,組分離子與樹脂上可交換的離子基團進行可逆變換.根據組分離子對樹脂親合力不同而得到分離.
陽離子交換:
陰離子交換:
式中"--"表示在固定相上,Kxy和Kzm是交換反應的平衡常數,Z+和X-代表被分析的組分離子.M+和Y-表示樹脂上可交換的離子團.
離子交換反應的平衡常數分別為:
陽離子交換:
陰離子交換:
平衡常數K值越大,表示組分的離子與離子交換樹脂的相互作用越強.由於不同的物質在溶劑中離解後,對離子交換中心具有不同的親合力,因此具有不同的平衡常數.親合力大的,在柱中的停留時間長,具有高的保留值.
固定相
離子交換色譜常用的固定相為離子交換樹脂.目前常用的離子交換樹脂分為三種形式,一是常見的純離子交換樹脂.第二種是玻璃珠等硬芯子表面塗一層樹脂薄層構成的表面層離子交換樹脂,第三種為大孔徑網路型樹脂.它們各有特點,例如第二種樹脂有很高的柱效,但它的柱容量不大;第三種樹脂適用於非水溶液中物質的分離,因為它們的孔徑和內表面積大,不需要用水溶脹,便可滿意地使用.
典型的離子交換樹脂是由苯乙烯和二乙烯基苯交聯共聚而成:
其中,二乙烯基苯起了交聯和加牢整個構型的作用,其含量決定了樹脂交聯度大小.交聯度一般控制在4%~16%范圍內,高度交聯的樹脂較硬而且脆,也較滲透,但選擇性較好.在基體網狀結構上引入各種不同酸鹼基團作為可交換的離於基團.
按結合的基團不同,離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂.陽離子交換樹脂上具有與樣品中陽離子交換的基團.陽離子交換樹脂又可分為強酸性和弱酸性樹脂.強酸性陽離子交換樹脂所帶的基團為磷酸基(一),其中和有機聚合物牢固結合形成固定部分,是可流動的能為其他陽離子所交換的離子.
陰離子交換樹脂具有與樣品中陰離子交換的基團.陰離子交換樹脂也可分為強鹼性和弱鹼性樹脂.
陰離子交換樹脂屬強鹼性,它是由有機聚合物骨架和一季胺鹼基團所組成,它帶有正電荷.而與相反的是可以移動的部分,它能被其它陰離子所交換
流動相
離子交換色譜的流動相最常使用水緩沖溶液,有時也使用有機溶劑如甲醇,或乙醇同水緩沖溶液混合使用,以提供特殊的選擇性,並改善樣品的溶解度.
離子交換色譜所用的緩沖液,通常用下列化合物配製:鈉、鉀、被的檸檬酸鹽,磷酸鹽,甲酸鹽與其相應的酸混合成酸性緩沖液或氫氧化鈉混合成鹼性緩沖液等.
B. 強鹼性陰離子樹脂工作時是化學變化還是物理變化
強鹼性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。
C. 有機化學中怎樣判斷是酸性基團還是鹼性基團
分子中含有吸電子的誘導效應會是酸性增強,吸電子基越多,吸電子能力越強,吸電子基離酸性基團越近酸性越強。
D. 哪些有機基團是鹼性
好吧 要知道這個首先要知道酸鹼定義。來到大學讀化學系。我們去年學了無機化學,了解了酸鹼的定義。這學期學了有機化學,剛剛今天考試考好。話說鹼性,一直以來有多種定義。中學階段講的,是「電離時陽離子全部都是氫離子的是酸;電離時陰離子全部都是氫氧根的是鹼」,到了大學,如果也讀化學系,你首先會接觸到另一種定義:凡是能夠結合質子的都叫做鹼,凡是能夠釋放質子的都叫做酸。然後還有一種比較前沿的理論——凡是能夠結合電子的都叫做酸 凡是能夠給出電子的都叫做鹼。不過我們目前基本用的是質子理論,質子就是氫離子啊。所以,按照「凡是能夠結合質子的都叫做鹼」,很多都是鹼。比如醇去掉一個氫之後的基團,今天考試有一個選擇題就是說問那個基團鹼性最大,應該是叔丁氧基負離子,就是 2-甲基-2醇 去掉羥基上的氫之後的離子。其實,只要能夠結合質子的都叫做鹼,就像乙酸根離子也是啊!還有像「烷基去掉一個氫」這種結構也屬於醇的范圍啊~好懂嗎??呵呵還可以再參照以他網友的回答
E. 為什麼離去基團的鹼性越弱,形成的負離子越
你這里比較的是:被取代的活性次序,實際上就是RI,RBr,RCl,RF中各個鹵素原子的離去順序。這個順序,就是RI>RBr>RCl>RF。影響這個順序的因素是R-X鍵斷裂時的鍵能,而不是鍵的極性。在這四個物質中,鍵能:C-F>C-Cl>C-Br>C-I,鍵能越低越容易斷裂;另外,還有離去基團的鹼性:F-
>
Cl-
>
Br-
>
I-,而鹼性越弱,形成的負離子越穩定(鹼性越弱,負電荷就越容易分散,就越穩定)。綜上,這個反應的順序就是RI>RBr>RCl>RF。還有,鍵的極性強弱不是判斷鍵斷裂難易程度的標准,要看鍵能。而且,通常極性強的鍵,往往結合的更為緊密,鍵能很高。供參考
F. 如何判斷一個基團的親核性(鹼性)強弱
親核性和鹼性可是有差別的哦。
親核性是孤對電子給出能力的體現。
凡是孤對電子軌道高,極化性強的,親核性就強。比如碘離子就是一個典型的強親核試劑。
鹼性是結合氫離子能力的體現,凡是孤對電子給出能力強,而且結合氫離子以後形成的鍵牢固的鹼性就強,比如烷氧基,就是典型的強鹼。
當然它們可以同時具備,但也可以偏向不同。
我這么說你了解了?
G. 怎樣判斷一個基團的鹼性、可極化性、親核性
從元素周期表F離子偶極距最強,所以從元素周期表從左到右是依次增強,從上到下依次減弱。如果樓主是大一的請採納,記住這點就可以判斷試劑親核性強弱
H. 如何判斷基團酸鹼性及其強弱
親核性和鹼性可是有差別的哦。
親核性是孤對電子給出能力的體現。
凡是孤對電子軌道高,極化性強的,親核性就強。比如碘離子就是一個典型的強親核試劑。
鹼性是結合氫離子能力的體現,凡是孤對電子給出能力強,而且結合氫離子以後形成的鍵牢固的鹼性就強,比如烷氧基,就是典型的強鹼。
當然它們可以同時具備,但也可以偏向不同。
I. 強鹼性陰離子交換樹脂上怎麼會有弱鹼性離子
強鹼性是因為季銨鹽(氫氧化銨),氫氧根完全電離,而伯胺、仲胺、叔胺形成的交換基團因為氫氧根不能完全電離,故為弱鹼。
弱鹼性陰樹脂主要用於水處理行業,比如原水含較高有機物,使用強鹼陰樹脂容易中毒的工況中,會選用大孔弱鹼陰樹脂置前,後跟強鹼陰樹脂。
弱鹼陰樹脂也普遍用於食品發酵行業,比如澱粉糖行業,澱粉水解板框過濾,通過活性炭脫色處理後,溶液中含有灰分和有機色素,需要採用離交設備進行脫灰脫色處理,一般為陽床+弱陰床+陽床+弱陰床,或陽+弱陰+弱陰等工藝,也會在最後跟上一個小陽柱調節PH值,這個時候弱陰樹脂主要是去除溶液中的強酸根陰離子(比如硫酸根離子、氯根離子),同時最主要的是對溶液進行脫色處理,因為弱陰樹脂對有機色素的吸附與洗脫能力都很不錯,而強陰樹脂雖然對有機色素吸附能力好,但很難洗脫,並容易導致葡萄糖異構化。
但是現在大部分國內離子交換樹脂生產企業,受迫於環保和生產成本的壓力,都普遍採用了新工藝生產弱鹼陰樹脂,這類新工藝弱鹼樹脂在使用中,物化性能表現不佳,弱鹼陰樹脂一直是爭光的王牌產品,不管是生產工藝的可靠性,還是應用研究的先進性,幾十年來一直穩居國內第一,並且在多種工況應用中,也完全達到並超過國外品牌同類產品。所以很負責任的給您推薦一下,這個產品您可以毫無疑問的選擇爭光。
藉此問題回答之際,呼籲國內離子交換樹脂生產企業同行,將企業發展眼光放長遠一些,尤其是個別企業(在此不方便一一點名),不要為了眼前的蠅頭小利,生產那些偷工減料的產品,市場用戶終究是會漸漸明白性價比的,國家也不會允許你們將三廢如此偷排放的,因為你們的子孫後代終究還是需要這個地球,需要這份空氣,需要一些干凈的水源。
還有也順便敬告廣大用戶,控制采購成本是需要專業技術為基礎的,一味的打壓供應商產品價格,您就不怕搬了石頭砸自己的腳?買的終究沒有賣的精,你那些所謂的節約降低采購成本,是否用專業數據統計過,您的使用成本?離子交換樹脂最大的特點就是可以重復使用,如果在重復使用中,制水量不足,再生頻率變高,酸鹼耗水耗以及人工成本是否一一統計了?
最後呼籲國家廢除現有招投標制度,因為現有的招投標法,已經嚴重被濫用,集體拍板也就是集體承擔責任,其實也意味著沒有人會去承擔責任。國內市場持續十多年的低價惡性競爭,所謂的層層審批制度,這類制度成為了大眾創新萬眾創業的攔路虎絆腳石,因為一些創新技術是需要終端市場去嘗試的,其中必然存在失敗的概率,而現如今,反腐讓您怠工,招投標讓您不願去學習研究技術,長久如此下去,您的不進步,讓我失去了為您提供服務的同時,也喪失了國內整個實體經濟的良性有效持續發展的機會。
J. 強鹼性陰離子交換樹脂怎麼處理才能使用
離子交換系統的工作過程是利用樹脂的反應基交換原溶液中呈溶解狀態的離子。運行一個版周期後權,用一定濃度的葯劑溶液來再生樹脂,以除去交換出來的離子。若再生不當,被交換出來的離子不能充分除去,從而使樹脂交換容量下降,性能變差