阳离子交换树脂磺化反应

❶ 磺酸基阳离子交换键合硅胶为填充剂的色谱柱有吗

原理：
离子交换色谱（ion exchange chromatography，IEC）以离子交换树脂作为固定相，树脂上具有固定离子基团及可交换的离子基团。当流动相带着组分电离生成的离子通过固定相时，组分离子与树脂上可交换的离子基团进行可逆变换。根据组分离子对树脂亲合力不同而得到分离。

装置：
（1）分离柱 装有离子交换树脂，如阳离子交换树脂、阴离子交换树脂或螯合离子交换树脂。为了减小扩散阻力，提高色谱分离效率，要使用均匀粒度的小球形树脂。最常用的阳离子交换树脂是在有机聚合物分子（如苯乙烯－二乙烯基苯共聚物）上连接磺酸基官能团（─SO3─）。最常用的阴离子交换剂是在有机聚合物分子上连接季铵官能团(─NH4)。这些都是常规高交换容量的离子交换树脂，由于它们的传质速度低，使柱效和分离速度都低。C.霍瓦特描述了一种薄膜阴离子交换树脂，它是在苯乙烯－二乙烯基苯共聚物核心上沉淀一薄层阴离子交换树脂，就象鸡蛋有一薄层外皮那样，离子交换反应只在外皮上进行,因此缩短了扩散的路径,所以离子交换速度高，传质快，提高了柱效。同样，在小颗粒多孔硅胶上涂一薄层离子交换材料也可得到相同类型的树脂。螯合离子交换树脂具有络合某些金属离子而同时排斥另一些金属离子的能力，因此这种树脂具有很高的选择性。除了离子交换柱外，其他高效液相色谱柱也可用于分离离子。
（2）抑制柱和柱后衍生作用 常用的检测器不仅能检测样品离子，而且也对移动相中的离子有响应，所以必须消除移动相离子的干扰。在离子色谱中，消除(抑制)移动相离子干扰的常用方法有两种。
①抑制反应，用抑制反应来改变移动相，使移动相离子不被检测器测出。离子色谱通常使用电导检测器。在抑制反应中??缍匝衾胱佣?裕?把高电导率移动相的氢氧化物转变成水,而样品离子则转变成它们相应的酸：
NaOH+H+─→Na++H2O
NaX+H+─→HX+Na+
在装有强酸性阳离子交换树脂的柱中进行抑制反应，使用一段时间后，这种树脂就需要再生，很不方便。改用连接有磺酸基(─SO3H)的离子交换膜(阳离子交换膜)或用连接有铵基(─NH4)的离子交换膜(阴离子交换膜)，就可以连续进行抑制反应。例如，阳离子交换膜可使阳离子通过它扩散过去，而阴离子则不能扩散过去。
1981年，T.S.史蒂文斯和斯莫尔等报道了中空纤维抑制法。这种纤维是由阳离子交换膜材料拉制而成。用这种方法不仅不需要再生抑制柱而且减小了峰的加宽，提高了柱效。一种比较新的膜技术是加一电场以加速离子的传递，该法与中空纤维法比较，其优点是反应时间短、交换能力高，并且可以用于阳离子和阴离子两者。
②柱后衍生作用，将从柱子流出的洗出液与对被测物有特效作用的试剂相混合，在一反应器中生成带色的络合物（见配位化合物）。对衍生试剂最重要的要求是它们与被测物能生成络合物，但不与移动相生成络合物。柱后衍生法能用于测定重金属离子，所用的衍生试剂有茜素红S等。
（3）检测器 分为通用型和专用型。通用型检测器对存在于检测池中的所有离子都有响应。离子色谱中最常用的电导检测器就是通用型的一种。紫外－可见分光光度计是专用型的检测器，对离子具有选择性响应。可变波长紫外检测器与电导检测器联用,能帮助鉴定未知峰,分辨重叠峰和提供电导检测器不能测定的阴离子，如硫化物及亚砷酸中的阴离子的检测。
在离子色谱中，电导检测法总是和抑制反应配合使用。这种检测器对分子不响应，如水、乙醇或者不离解的弱酸分子等。对于电导检测器，一个重要的条件是温度要稳定，所以检测池要放在恒温箱中，1982年H.萨托设计一种双示差电导检测器，消除了温度变化对检测的影响，可测定10-9摩尔的阴离子。

应用：
离子色谱主要用于测定各种离子的含量，特别适于测定水溶液中低浓度的阴离子，例如饮用水水质分析，高纯水的离子分析，矿泉水、雨水、各种废水和电厂水的分析，纸浆和漂白液的分析，食品分析，生物体液(尿和血等)中的离子测定，以及钢铁工业、环境保护等方面的应用。离子色谱能测定下列类型的离子：有机阴离子、碱金属、碱土金属、重金属、稀土离子和有机酸,以及胺和铵盐等。

❷ 磺酸型离子交换树脂 为什么要进行预处理

离子交换树脂是来一种合自成的高聚物，不溶于水，能吸水膨胀。高聚物分子由能电离的性基团及非极性的树脂组成。极性基团上的离子能与溶液中的离子起交换作用，而非极性的树脂本身物性不变。通常离子交换树脂按所带的基团分为强酸(＝R＝S03H)

❸ 谁能提供一下苯乙烯系阳离子交换树脂的制备方法

简单说吧，苯乙烯和二乙烯苯加引发剂在水中悬浮聚合成白球，经过筛分得到版不同粒度的半成品权；二氯乙烷为膨胀剂，用90%左右硫酸，进行磺化反应，反应完毕，逐步将硫酸稀释，大量水冲洗，加氢氧化钠转型，即得到成品。

❹ 磺化反应的可逆性在有机合成中有哪些意义

磺化反应在现代化工领域中占有重要地位,是合成多种有机产品的重要步骤,在医药、农药、燃料、洗涤剂及石油等行业中应用较广.有些药物因水溶性差,致使其在临床应用中存在一些问题,如生物利用度不高,服用量大,制成的片剂或胶囊体内吸收缓慢等.这类化合物经磺化后不但可以增强其水溶性,也可增强其生物活性.
磺化反应可分为直接磺化和间接磺化两大类.
直接磺化 用硫酸进行磺化是可逆反应,在一定条件下生成的磺酸又会水解.在很多情况下,磺化温度会影响磺基进入芳环的位置.例如,萘用浓硫酸在低温下进行磺化,主要生成易水解的萘-1-磺酸,而高温磺化则主要生成难水解的萘-2-磺酸.磺化是放热反应,低温磺化时需要冷却,而高温磺化则需要加热保温.
根据所用磺化剂的不同而区分为：
①过量硫酸磺化 大多数芳香族化合物的磺化采用此法.用浓硫酸磺化时,反应通式为： R*H2m-G'[+H 式中Ar表示芳基.反应生成的水使硫酸浓度下降、反应速率减慢,因此要用过量很多的磺化剂.难磺化的芳烃要用发烟硫酸磺化.这时主要利用其中的游离三氧化硫,因此也要用过量很多的磺化剂.
Ar－H+SO3—→Ar－SO3H
②三氧化硫磺化 优点是磺化时不生成水,三氧化硫用量可接近理论量,反应快、废液少.但三氧化硫过于活泼,在磺化时易于生成砜类等副产物,因此常常要用空气或溶剂稀释使用.主要用于由十二烷基苯制十二烷基苯磺酸钠等表面活性剂的磺化过程.
③共沸去水磺化 用于从苯和氯苯制苯磺酸和对氯苯磺酸.特点是将过量6～8倍的苯蒸气在120～180℃通入浓硫酸中,利用共沸原理由未反应的苯蒸气将反应生成的水不断地带出,使硫酸浓度不致下降太多,此法硫酸的利用率高.因磺化时用苯蒸气,又简称气相磺化.
④烘焙磺化 用于某些芳伯胺的磺化.特点是将芳伯胺与等摩尔比的浓硫酸先制成固态硫酸盐,然后在180～230℃烘焙,或是将芳伯胺与等摩尔比的硫酸,在三氯苯介质中在180℃加热,并蒸出反应生成的水.如从苯胺制对氨基苯磺酸.
⑤氯磺酸磺化 用等摩尔比的氯磺酸使芳烃磺化可制得芳磺酸苯二甲.用摩尔比为1:4～5或更多的氯磺酸,可制得芳磺酰氯.
例如：从2-萘酚制2-萘酚-1-磺酸,从乙酰苯胺制对乙酰胺基苯磺氯.
⑥用三氧化硫加氯气或加臭氧磺化 脂肪族化合物一般不能用三氧化硫或其水合物进行磺化,因为它或是不起作用,或是使脂肪族化合物发生氧化分解,从而生成复杂的混合物.烷烃可用二氧化硫加氯气或加臭氧的混合物作磺化剂,在紫外光照射下进行磺氯化或磺氧化.
⑦加成磺化 某些烯烃化合物可以与亚硫酸氢盐发生加成磺化.例如顺丁烯二酸二异辛酯与亚硫酸氢钠在水介质中在 110～120℃可反应而得琥珀酸二辛酯-2-磺酸钠盐（渗透剂T）
间接磺化间接磺化 有机化合物分子中碳原子上的卤素或硝基比较活泼时,如果与亚硫酸钠作用可被磺基所置换；
磺化反应器 以硫酸、氯磺酸或三氧化硫在液相磺化时一般用釜式反应器.以气态三氧化硫使十二烷基苯磺化时用膜式反应器.以SO2+Cl2或SO2+O2使烷烃磺氯化或磺氧化时,用气液鼓泡反应器.
产品用途 在有机分子中引入磺酸基可增加产物的水溶性和酸性.大部分水溶性染料（如直接染料、酸性染料和活性染料等）都含有磺酸基.有些磺酸盐是阴离子表面活性剂,如洗涤剂、润湿剂、渗透剂、乳化剂、增溶剂等.聚合物的磺酸盐包括有分散剂、强酸性离子交换树脂、弹性体、水溶性合成胶和增稠剂等.芳环上的磺基还可转化为羟基、氨基、氯基、氰基等,从而制得一系列中间体.有时,为了定位或有利于其他反应的进行,可先在芳环上暂时引入磺酸基,完成特定反应后,再进行磺酸基水解.磺酰氯基是活泼基团,从芳磺酰氯可制得芳磺酰胺和芳磺酸酯等一系列产物.
在有机物分子中引入磺基（-SO3H）的反应叫磺化.脂肪族化合物通常用间接的方法磺化.
芳香族化合物主要用直接磺化（亲电取代反应）.常用的磺化剂有浓硫酸、发烟硫酸等.磺化反应一般按下列历程进行.

❺ 钠型离子交换剂磺化煤（NaR）可使硬水的Ca2+、Mg2+通过离子交换而软化．现代海水的淡化方法是使海水（含N

A．若使海水先通过ROH树脂，溶液中会有较多的OH^-，这样使海水中的Mg²⁺转化为Mg（OH）₂沉淀，造成堵塞而使海水淡化失败．所以A为氢型离子交换树脂（HR），B为羟型离子交换树脂（ROH），故A正确；
B．A为氢型离子交换树脂（HR），B为羟型离子交换树脂（ROH），故B错误；
C．阳离子交换树脂是阳离子与氢离子的交换，故C正确；
D．阴阳离子都能与氢氧根和氢离子发生交换，pH不变，故D正确．
故选B．

❻ 阴离子交换树脂的合成反应

离子交换树脂是分子中含有活性基团而能与其他物质进行离子交换的树脂 通常可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类 前者具有酸性功能团（如磺酸基）而能与溶液中阳离子进行交换 后者具有碱性功能团（如氨基）而能与溶液中阴离子进行交换
制造过程一般可分两阶段（以苯乙烯型离子交换树脂的合成为例）（1）合成交联高聚物母体 将苯乙烯和二乙烯苯经悬浮共聚而制得交联结构的颗粒状的苯乙烯 二乙烯苯共聚物 树脂颗粒直径为0.2～2.0毫米 单体中二乙烯苯的重量百分数习惯上称做 交联度 一般在4～12%
（2）引入具有离子交换能力的功能团 颗粒状树脂用浓硫酸磺化 在高分子链的苯环上引入磺酸基 便成强酸性阳离子交换树脂 当苯环上引入季节铵盐基时 缩便成为强碱性阴离子交换树脂 引入螯合基团如一
N（CH2COOH）2 制得螯合离子交换树脂
表征离子交换树脂交换能力的指标有 （1）重量交换容量 即每克干树脂所能交换离子的毫克当量数
【meq/g（干】 （2）体积交换容量 即每毫升湿树脂所能交换的离子的毫克当树量（meq/ml） 广泛用于水 糖溶液甘油等的净化 金属的回收 离子的分离和测定以及用作有机合成的催化剂等
常见的阴离子交换树脂是季铵型强碱性树脂 是以苯乙烯和二乙烯苯共聚 经录甲基化反应及胺化反应制得

❼ 阴离子交换树脂的作用原理是什么

阴离子交换树脂的工作原理是什么

1. 离子交换树脂是一种高分子化合物，这种材料有着很好的机械强度。离子交换树脂的化学性质比较稳定，在没有意外的情况下阴离子交换树脂的使用可以有很长时间。那么，离子交换树脂的工作原理是什么？

2. 既然是一种阴离子交换树脂厂家，那么它的作用环境就是溶液。水溶液中一般还有的是金属阳离子，这些金属阳离子可以与材料上的氢离子发生离子交换作用，这样溶液中的阳离子就会跑到材料上，这样阳离子就交换完毕。这个过程靠的就是离子交换树脂的原料的作用。

3. 而阴离子的交换和上面的是一样的，就是水中的阴离子与材料上的OH-交换，交换到水中的H+与OH-反应生成水，这样就会使溶液脱盐。我们生产厂家在多年的生产中，提高了离子交换树脂 寿命，让人们从一定程度上节约了成本。离子交换树脂的定义就是脱盐，是溶液中的盐分脱离出来。

4. 阴离子交换树脂厂家的工作原理是及其简单的，厂家关键是选择良好的材料才能将这种原理体现出来。如果你需要这种产品，可以到我们厂家进行挑选，保证使用方便，使用时间

一种生产纯化的过氧化氢水溶液的方法,包括使含金属离子杂质的过氧化氢水溶液和H+型阳离子交换树脂,第二和碳酸根离子(CO32－)型或碳酸氢根离子(HCO3－)型阴离子交换树脂,第三和H+型阳离子交换树脂进行接触另外,一种生产纯化的过氧化氢水溶液的方法,包括使含金属离子杂质的过氧化氢水溶液和H+型阳离子交换树脂,第二和氟离子(F－)型阴离子交换树脂,第三和碳酸根离子(CO32－)型或碳酸氢根离子(HCO3－)型阴离子交换树脂,第四和H+型阳离子交换树脂接触。

❽ 为什么混合氨基酸能从磺酸阳离子交换树脂上逐个洗脱下来

离子交换树脂是一种合成的高聚物，不溶于水，能吸水膨胀。高聚物分子由能电离的性基团及非极性的树脂组成。极性基团上的离子能与溶液中的离子起交换作用，而非极性的树脂本身物性不变。通常离子交换树脂按所带的基团分为强酸(＝R＝S03H)、弱(＝COOH)、强碱(＝N+＝R：)和弱碱(＝NH2＝NHR＝NR2)。离子交换树脂分离小分子物质如氨基酸、腺苷、腺苷酸等是比较理想的。但对生物大于物质如蛋白质是不适当的，因为它们不能扩散到树脂的链状结构中。故如分离生物大子、可选用以多糖聚合物如纤维素、葡聚糖为载体的离子交换剂。本实验用磺酸阳离子交换树脂分离酸性氨基酸(天冬氨酸)、中性氨基酸(丙氨酸)碱性氨基酸(赖氨酸)的混合液。在特定的pH条件下，它们解离程度不同，通过改变脱液的pH或离子强度可分别洗脱分离。

❾ 磺化反应的间接磺化

间接磺化 有机化合物分子中碳原子上的卤素或硝基比较活泼时，如果与亚硫酸钠作用可被磺基所置换；
磺化反应器以硫酸、氯磺酸或三氧化硫在液相磺化时一般用釜式反应器。以气态三氧化硫使十二烷基苯磺化时用膜式反应器。以SO2+Cl2或SO2+O2使烷烃磺氯化或磺氧化时，用气液鼓泡反应器。
产品用途 在有机分子中引入磺酸基可增加产物的水溶性和酸性。大部分水溶性染料（如直接染料、酸性染料和活性染料等）都含有磺酸基。有些磺酸盐是阴离子表面活性剂，如洗涤剂、润湿剂、渗透剂、乳化剂、增溶剂等。聚合物的磺酸盐包括有分散剂、强酸性离子交换树脂、弹性体、水溶性合成胶和增稠剂等。芳环上的磺基还可转化为羟基、氨基、氯基、氰基等，从而制得一系列中间体。有时，为了定位或有利于其他反应的进行，可先在芳环上暂时引入磺酸基，完成特定反应后，再进行磺酸基水解。磺酰氯基是活泼基团，从芳磺酰氯可制得芳磺酰胺和芳磺酸酯等一系列产物。
在有机物分子中引入磺基（-SO3H）的反应叫磺化。脂肪族化合物通常用间接的方法磺化。
芳香族化合物主要用直接磺化（亲电取代反应）。常用的磺化剂有浓硫酸、发烟硫酸等。磺化反应一般按下列历程进行。