离子交换树脂原理即是离子交换树把溶液中的盐分脱离出来的过程:
离子交换树脂作用环境中的水溶液中,含有的金属阳离子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)与阳离子交换树脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,在水中易生成H+离子)上的H+进行离子交换,使得溶液中的阳离子被转移到树脂上,而树脂上的H+交换到水中,(即为阳离子交换树脂原理)。
水溶液中的阴离子(Cl-、HCO3-等)与阴离子交换树脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团,在水中易生成OH-离子)上的OH-进行交换,水中阴离子被转移到树脂上,而树脂上的OH-交换到水中,(即为阴离子交换树脂原理)。而H+与OH-相结合生成水,从而达到脱盐的目的。
(1)用阳离子交换树脂分离时扩展阅读:
离子交换树脂使用方法:
1、预选。离子交换树脂的粒度一般控制在20-35目,有些可达到50目,因此在使用前要先干燥,粉碎,过筛,通常干燥时在烘箱中进行,亦可在装有五氧化二磷、氧化钙或者浓硫酸的干燥器中进行,粉碎时不要分得过细,否则影响实验收率。
2、预处理。强碱性离子交换树脂应先用20倍树脂体积的4%氢氧化钠水溶液处理,然后用10倍体积的水洗,再用10倍量4%盐酸处理,最后用蒸馏水洗至中性,然后将氯型转化成OH型,再转化成氯型,最后用10倍4%氢氧化钠水溶液处理。弱碱性离子交换树脂处理时只需用10倍量蒸馏水洗即可,不必洗至中性。
3、装柱。将处理好的树脂至于烧杯中,加水充分搅拌除掉气泡,静置几分钟待树脂大部分沉降后,倾去上层泥状颗粒;反复操作直至上层液澄清后,即可装柱。注意要在柱子底部放1cm后的玻璃丝,用玻璃棒将其压平,将树脂倒入柱子中,还要注意防止气泡产生。
4、树脂交换。将样品配制成一定浓度的水溶液,以适当流速通过柱子,亦可将样品溶液反复通过柱子,直到成分交换完全。用显色法检验成分是否交换彻底。
5、树脂洗脱。注意亲和力弱的成分先被洗下来,常用的离子交换树脂洗脱剂有强酸、强碱、盐类、不同pH缓冲溶液、有机溶液等,可选择梯度洗脱或者单一浓度洗脱。
6、树脂再生。
Ⅱ 用强酸性型阳离子树脂分离谷氨酸与赖氨酸谁先流出
谷氨酸先流出,根据离子交换层析的原理,强酸性的阳离子树脂有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。赖氨酸带正电,被其吸附,谷氨酸带负电,相互排斥,则随洗脱液先流出。
Ⅲ 阳离子交换树脂分离物质需多长时间
你把概念弄错了,离子交换材料(阳、阴离子交换树脂类)属于吸附技术,膜材料的应用专属(电渗析,反渗透等)才是分离技术。至于你讲到的阳离子交换树脂“分离”吸附阳离子物质需多长时间?(理论上讲就是阳离子交换树脂的总交换容量)这先要已知被处理物质的总含量后,再通过计算和设定配备阳离子交换树脂的量,如要吸附物质的时间长,所需离子交换树脂的量就多,反之时间就短…。。华粼水质
Ⅳ 用强酸性阳离子交换树脂分离氨基酸混合物时,为什么要逐步提高洗脱液的pH和离子强度
用强酸性阳离子交换树脂分离氨基酸混合物时,氨基酸都是以阳离子的形式版,被吸附到树脂权的离子交换位上。
由于氨基酸是两性化合物,既有酸性,也有碱性,因此氨基酸都有等电点,pH低于等电点时,呈阳离子状态,pH高于等电点时,呈阴离子状态。氨基酸被强酸性离子交换树脂吸附后,都是以阳离子形式存在的,转变为阴离子就会被洗脱。通过逐渐提高洗脱液的pH,利用氨基酸不同的等电点,使不同的氨基酸逐渐从阳离子改变为阴离子,而被洗脱出来,从而达到分离效果。
Ⅳ 如何将混合的阴阳离子交换树脂分开
在生产上,阴复、阳离子交换树制脂会不可避免的造成混合,例如布水装置泄漏,树脂捕捉器坏,阳离子交换树脂会进入阴床造成阴、阳树脂混合。若混合后会致使阴床产水水质差,周期制水量减少,或在存放时误装等。
漂莱特阴阳离子交换树脂分离方法有下几种(1)在容器内,底部进水,上部排水,底流量,利用阴、阳树脂的密度差进行分离。
(2)用10%的NaOH溶液。将混有阳树脂的阴树脂倒入缸内进行搅拌、待静止后,阴、阳树脂自然分离。少量树脂可以用这种方法,生产上大量树脂一般不用,主要考虑人身安全。
W③用浓度为25%以上的食盐水分离。用两只以上的大缸,注入1/2的除盐水,加入NaCL,浓度超过25%,然后将树脂倒入后搅拌,待静止后将上部阴树脂用网捞出装入袋内,阳树脂下沉。
Ⅵ 阳离子交换树脂分离-偶氮胂Ⅲ光度法
方法提要
试样经碱熔,水提取过滤,盐酸溶解沉淀,经阳离子交换树脂分离富集锆铪,在酸性溶液中,与偶氮胂Ⅲ形成绿色配合物,在波长660nm处有最大吸收。配合物颜色的强度随盐酸浓度增加而加深,并且相当稳定。
仪器
分光光度计。
试剂
过氧化钠。
硫酸。
盐酸。
过氧化氢。
氢氧化钠溶液(10g/L),加几滴过氧化氢。
氯化铵溶液(200g/L)。
草酸铵溶液(40g/L)。
偶氮胂Ⅲ溶液(2g/L)称取2g偶氮胂Ⅲ,用1mo1/LHCl溶解并定容于1L,混匀,过滤备用。
锆标准储备溶液ρ(Zr)=1.00mg/mL称取3.5328g氯化锆酰(ZrOC12·8H2O)于烧杯中,加入40~50mL8mol/LHCl溶解。如溶液混浊需过滤,移入1000mL容量瓶中,用8mol/LHCl稀释至刻度,混匀。
锆标准溶液ρ(Zr)=1.0μg/mL用8mol/LHCl稀释锆标准储备溶液配制。
离子交换柱取80~100目的743阳离子交换树脂,用蒸馏水浸泡半天,再用4mol/LHCl浸泡半天,以4mol/LHCl洗1次。将树脂装入内径为0.8~1cm、长为10cm,出口内径为0.2cm的交换柱中,柱的上下端充填少量玻璃丝,上柱前用20mL1mol/LHCl淋洗平衡。
树脂的再生洗脱锆以后的树脂,用100mL6mol/LHCl洗脱稀土。加入15mLNH4Cl溶液转型,用10mL水淋洗,加入25mL草酸铵溶液洗脱钍,用10mL水淋洗,然后用20mL4mol/LHCl平衡,用水洗至中性,备用。
校准曲线
移取0mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL锆标准溶液,分别置于一组25mL比色管中,补加8mol/LHCl至20mL,准确加入1mL2g/L偶氮胂Ⅲ盐酸溶液,用8mol/LHCl稀释至刻度,混匀。用1cm比色皿,以试剂空白溶液作参比,于分光光度计660nm波长处测量吸光度,绘制校准曲线。
分析步骤
称取0.lg(精确至0.0001g)试样,置于刚玉坩埚中,加入1.5gNa2O2,搅匀,再覆盖一层过氧化钠。在600℃熔融15min,取出冷却,放入150mL烧杯中,用热水提取并煮沸数分钟,洗出坩埚。用中速滤纸过滤,用氢氧化钠溶液洗涤烧杯和沉淀6~8次,水洗2次。滤液弃去。用热25mL4mol/LHCl溶解沉淀于原烧杯中,加入75mL水,混匀。将溶液以1~2mL/min的流速通过交换柱。用50mL1mol/LHCl分4次洗涤烧杯和交换柱,再用25mL(7+93)H2SO4洗脱锆(铪)于50mL烧杯中。于电热板上加热蒸发至硫酸烟冒尽,用8mol/LHCl提取,移入50mL容量瓶中,用8mol/LHCl稀释至刻度,混匀。
分取5.0mL试液于25mL比色管中,用8mol/LHCl稀释至20mL,以下按校准曲线进行测定。
按式(59.1)计算锆(铪)的含量。
注意事项
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均不干扰锆的测定。钪、钍和铀严重干扰。1mgV5+、40μgCr6+、400mgNO-3对试剂有氧化作用。氟、硫酸根、EDTA以及有机含氧酸等与锆配位,也干扰测定。
Ⅶ 阳离子交换树脂分离-电感耦合等离子体发射光谱法测定铜矿石中主、次量元素
试样用酸分解,通过强酸性阳离子交换树脂柱分离出锗、硒、碲、铊、钼、砷、铋、磷、镉、锑等元素,所得溶液在等离子体发射光谱法进行多元素同时测定。方法适用于以铁、铅、锌、铜为基体的硫化矿石中主、次及痕量元素的测定。详见第21章硫铁矿、自然硫分析中21.22.7阳离子交换分离-电感耦合等离子体发射光谱法测定硫化矿石中主、次、痕量元素。
Ⅷ 如用阳离子交换树脂分离M,K和D三种氨基酸的混合液,用pH5.5的缓冲液洗脱时,洗脱下来的顺序是
阳离子交换树脂可以吸附阳离子氨基酸在PH5.5的条件下,D带负电荷最多最早被洗脱,K带正电荷最多最晚被洗脱
Ⅸ 阳离子交换树脂的用途和原理
(1)
强酸性阳离子树脂
这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-so3h,容易在溶液中离解出h+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如so3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的h+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。
树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与h+结合而恢复原来的组成。
(2)
弱酸性阳离子树脂
这类树脂含弱酸性基团,如羧基-cooh,能在水中离解出h+
而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如r-coo-(r为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱,在低ph下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如ph5~14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。
(3)
强碱性阴离子树脂
这类树脂含有强碱性基团,如季胺基(亦称四级胺基)-nr3oh(r为碳氢基团),能在水中离解出oh-而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。
这种树脂的离解性很强,在不同ph下都能正常工作。它用强碱(如naoh)进行再生。
(4)
弱碱性阴离子树脂
这类树脂含有弱碱性基团,如伯胺基(亦称一级胺基)-nh2、仲胺基(二级胺基)-nhr、或叔胺基(三级胺基)-nr2,它们在水中能离解出oh-而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性条件(如ph1~9)下工作。它可用na2co3、nh4oh进行再生。