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树脂吸附分配系数k

发布时间:2025-08-23 15:54:02

① 高效液相色谱法的原理

原理:

流动相和固定相都是液体。流动相与固定相之间应互不相溶(极性不同,避免固定液流失),有一个明显的分界面。当试样进入色谱柱,溶质在两相间进行分配。达到平衡时,服从于高效液相色谱计算公式:

式中,cs—溶质在固定相中浓度;cm—溶质在流动相中的浓度; Vs—固定相的体积;Vm—流动相的体积。LLPC与GPC有相似之处,即分离的顺序取决于K,K大的组分保留值大;但也有不同之处,GPC中,流动相对K影响不大,LLPC流动相对K影响较大。

补充:

高效液相色谱法又称“高压液相色谱”、“高速液相色谱”、“高分离度液相色谱”、“近代柱色谱”等。高效液相色谱是色谱法的一个重要分支,以液体为流动相,采用高压输液系统,将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱,在柱内各成分被分离后,进入检测器进行检测,从而实现对试样的分析。该方法已成为化学、医学、工业、农学、商检和法检等学科领域中重要的分离分析技术。

高效液相色谱按其固定相的性质可分为高效凝胶色谱、疏水性高效液相色谱、反相高效液相色谱、高效离子交换液相色谱、高效亲和液相色谱以及高效聚焦液相色谱等类型。用不同类型的高效液相色谱分离或分析各种化合物的原理基本上与相对应的普通液相层析的原理相似。其不同之处是高效液相色谱灵敏、快速、分辨率高、重复性好,且须在色谱仪中进行。

② 离子交换树脂吸附选择

离子交换树脂在溶液中对不同离子的吸附具有选择性。阳离子的吸附遵循高价离子优先原则,低价离子吸附较弱。在同价同类离子中,直径较大的离子被吸附较强。例如,铁离子(Fe3+)、铝离子(Al3+)、铅离子(Pb2+)、钙离子(Ca2+)、镁离子(Mg2+)、钾离子(K+)、钠离子(Na+)、氢离子(H+)的吸附顺序为:Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+。



阴离子的吸附遵循强碱性阴离子树脂优先吸附无机酸根的顺序为:SO42-> NO3- > Cl- > HCO3- > OH-。弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附顺序为:OH-> 柠檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- > 草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- > 醋酸根- > HCO3-。



糖液脱色时,使用强碱性阴离子树脂吸附拟黑色素(还原糖与氨基酸反应产物)和还原糖的碱性分解产物,而对焦糖色素的吸附较弱。这是因为前者通常带负电,焦糖的电荷较弱。



树脂的选择性与交联度和孔隙结构有关。交联度高的树脂选择性较强,大孔结构树脂的选择性小于凝胶型树脂。在稀溶液中,选择性较大,在浓溶液中较小。


(2)树脂吸附分配系数k扩展阅读

离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。

③ PVC树脂型号K67 和K71 有什么不一样用途有什么不一样

k值,树脂的平均分子量
K71分子量大,因此吸附力更强

④ 紧急求助,离子交换色谱的一个小问题

离子交换色谱法(ion exchange chromatography,IEC)
离子色谱分析法出现在20世纪70年代,80年代迅速发展起来,以无机、特别是无机阴离子混合物为主要分析对象.
离子交换色谱利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现分离.离子交换色谱的固定相一般为离子交换树脂,树脂分子结构中存在许多可以电离的活性中心,待分离组分中的离子会与这些活性中心发生离子交换,形成离子交换平衡,从而在流动相与固定相之间形成分配.固定相的固有离子与待分离组分中的离子之间相互争夺固定相中的离子交换中心,并随着流动相的运动而运动,最终实现分离.
表达式
离子交换色谱的分配系数又叫做选择系数,其表达式为:
K_s=\frac{[RX^+]}{[X^+]}
其中[RX + ]表示与离子交换树脂活性中心结合的离子浓度,[X + ]表示游离于流动相中的离子浓度
分离原理
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.
阳离子交换:
阴离子交换:
式中"--"表示在固定相上,Kxy和Kzm是交换反应的平衡常数,Z+和X-代表被分析的组分离子.M+和Y-表示树脂上可交换的离子团.
离子交换反应的平衡常数分别为:
阳离子交换:
阴离子交换:
平衡常数K值越大,表示组分的离子与离子交换树脂的相互作用越强.由于不同的物质在溶剂中离解后,对离子交换中心具有不同的亲合力,因此具有不同的平衡常数.亲合力大的,在柱中的停留时间长,具有高的保留值.
固定相
离子交换色谱常用的固定相为离子交换树脂.目前常用的离子交换树脂分为三种形式,一是常见的纯离子交换树脂.第二种是玻璃珠等硬芯子表面涂一层树脂薄层构成的表面层离子交换树脂,第三种为大孔径网络型树脂.它们各有特点,例如第二种树脂有很高的柱效,但它的柱容量不大;第三种树脂适用于非水溶液中物质的分离,因为它们的孔径和内表面积大,不需要用水溶胀,便可满意地使用.
典型的离子交换树脂是由苯乙烯和二乙烯基苯交联共聚而成:
其中,二乙烯基苯起了交联和加牢整个构型的作用,其含量决定了树脂交联度大小.交联度一般控制在4%~16%范围内,高度交联的树脂较硬而且脆,也较渗透,但选择性较好.在基体网状结构上引入各种不同酸碱基团作为可交换的离于基团.
按结合的基团不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂.阳离子交换树脂上具有与样品中阳离子交换的基团.阳离子交换树脂又可分为强酸性和弱酸性树脂.强酸性阳离子交换树脂所带的基团为磷酸基(一),其中和有机聚合物牢固结合形成固定部分,是可流动的能为其他阳离子所交换的离子.
阴离子交换树脂具有与样品中阴离子交换的基团.阴离子交换树脂也可分为强碱性和弱碱性树脂.
阴离子交换树脂属强碱性,它是由有机聚合物骨架和一季胺碱基团所组成,它带有正电荷.而与相反的是可以移动的部分,它能被其它阴离子所交换
流动相
离子交换色谱的流动相最常使用水缓冲溶液,有时也使用有机溶剂如甲醇,或乙醇同水缓冲溶液混合使用,以提供特殊的选择性,并改善样品的溶解度.
离子交换色谱所用的缓冲液,通常用下列化合物配制:钠、钾、被的柠檬酸盐,磷酸盐,甲酸盐与其相应的酸混合成酸性缓冲液或氢氧化钠混合成碱性缓冲液等.

⑤ 色谱法的原理

色谱过程的本质是待分离物质分子在固定相和流动相之间分配平衡的过程,不同的物质在两相之间的分配会不同,这使其随流动相运动速度各不相同,随着流动相的运动,混合物中的不同组分在固定相上相互分离。根据物质的分离机制,又可以分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、凝胶色谱、亲和色谱等类别。 吸附色谱利用固定相吸附中心对物质分子吸附能力的差异实现对混合物的分离,吸附色谱的色谱过程是流动相分子与物质分子竞争固定相吸附中心的过程
吸附色谱的分配系数表达式如下:
K_a =frac{[X_a]}{[X_m]}
其中[Xa]表示被吸附于固定相活性中心的组分分子含量,[Xm]表示游离于流动相中的组分分子含量。分配系数对于计算待分离物质组分的保留时间有很重要的意义。 分配色谱利用固定相与流动相之间对待分离组分溶解度的差异来实现分离。分配色谱的固定相一般为液相的溶剂,依靠图布、键合、吸附等手段分布于色谱柱或者担体表面。分配色谱过程本质上是组分分子在固定相和流动相之间不断达到溶解平衡的过程。
分配色谱的狭义分配系数表达式如下:
K=frac=frac{X_s/V_s}{X_m/V_m}
式中Cs代表组分分子在固定相液体中的溶解度,Cm代表组分分子在流动相中的溶解度。
离子交换色谱
离子色谱分析法出现在20世纪70年代,80年代迅速发展起来,以无机、特别是无机阴离子混合物为主要分析对象。
离子交换色谱利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现分离。离子交换色谱的固定相一般为离子交换树脂,树脂分子结构中存在许多可以电离的活性中心,待分离组分中的离子会与这些活性中心发生离子交换,形成离子交换平衡,从而在流动相与固定相之间形成分配。固定相的固有离子与待分离组分中的离子之间相互争夺固定相中的离子交换中心,并随着流动相的运动而运动,最终实现分离。
离子交换色谱的分配系数又叫做选择系数,其表达式为:
K_s=frac{[RX^+]}{[X^+]}
其中[RX + ]表示与离子交换树脂活性中心结合的离子浓度,[X + ]表示游离于流动相中的离子浓度。 1.物理吸附又称表面吸附,是因构成溶液的分子(含溶质及溶剂)与吸附剂表面分子的分子间力的相互作用所引起的。
a) 基本规律:“相似者易于吸附”,固液吸附时,吸附剂、溶质、溶剂三者统称为吸附过程的三要素。
b) 基本特点:无选择性、可逆吸附、快速。
c) 基本原理:吸附与解吸附的往复循环。
d) 三要素:吸附剂、溶质(被分离物)、溶剂。
色谱柱
物理吸附过程:吸附——解吸附——再吸附——再解析——直至分离
2.化学吸附
a) 基本特点:有选择性、不可逆吸附。
b) 基本原理:产生化学反应。酸性物质与Al2O3发生化学反应;碱性物质与硅胶发生化学反应;Al2O3容易发生结构的异构化,应尽量避免。
3.半化学吸附
1)基本特点:介于物理吸附和化学吸附之间。
2)基本原理:以氢键的形式产生吸附。
如聚酰胺对黄酮类、醌类等化合物之间的氢键吸附,力量较弱,介于前两者之间,也有一定的应用。 吸附剂的一般要求:较大的表面积与一定的吸附能力。不与展开剂起化学变化,不与待分离的物质产生反应或催化、分解或缔合,颗粒均匀。
1.极性吸附剂
硅胶,氧化铝均为极性吸附剂,特点为:
a) 对极性物质具有较强的亲和能力,极性强的溶质将被优先吸附。
b) 溶剂极性较弱,则吸附剂对溶质将表现出较强的吸附能力。溶剂极性增强,则吸附剂对溶质的吸附能力随之减弱。
c) 溶质即使被硅胶、氧化铝吸附,但一旦加入极性较强的溶剂时,又可被后者置换洗脱下来。
极性强弱的判断 (与功能基的种类、数目多少和排列方式有关) :亲水性基团与极性成正比,亲脂性基团与极性成反比;游离型化合物极性弱、具亲脂性,解离型化合物极性强、具亲水性;溶剂的极性—依据介电常数来决定。
色谱试剂
2.聚酰胺
聚酰胺吸附剂可分包括锦纶6(聚己内酰胺)和锦纶66(聚己二酰己二胺),为氢键吸附,半化学吸附。聚酰胺分子中有许多酰胺基,聚酰胺上的C=O与酚基,黄酮类、酸类中的-OH或-COOH形成氢键。酰胺基中的氨基与醌类或硝基类化合物中的醌基或硝基形成氢键。由于被分离物质的结构不同,或同一类结构化合物中的活性基团的数目及位置的不同而是之于聚酰胺形成氢键的能力不同而得到分离。
3.活性炭
活性炭为非极性吸附剂,故与硅胶、氧化铝相反,对非极性物质具有较强的亲和能力,在水中对溶质表现出强的吸附能力。溶剂极性降低,则活性炭对溶质的吸附能力也随之降低。吸附剂的吸附力一定时,溶质极性越强,洗脱剂的极性越弱。 吸附薄层色谱法是指根据各成分对同一吸附剂吸附能力不同,使在移动相(溶剂)流过固定相(吸附剂)的过程中,连续的产生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附,从而达到各成分的互相分离的目的。

⑥ 离子交换树脂的吸附顺序是什么样的

离子交换树脂的吸附顺序如下

对于阳离子交换树脂吸附顺序:Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+。即铁离子和铝离子优先被吸附,氢离子最后被吸附。

对于强碱性阴离子交换树脂吸附顺序:SO42 > NO3 > Cl > HCO3 > OH。即硫酸根离子优先被吸附,氢氧根离子最后被吸附。

对于弱碱性阴离子交换树脂吸附顺序:OH > 柠檬酸根3 > SO42 > 酒石酸根2 > 草酸根2 > PO43 > NO2 > Cl > 醋酸根 > HCO3。即氢氧根离子优先被吸附,柠檬酸根离子在所有阴离子中占据第二位,而碳酸氢根离子最后被吸附。

这一吸附顺序主要受到离子的电荷、半径、水化能以及树脂本身的特性的影响。理解这些规律对于离子交换树脂在水处理、化工生产等领域的应用具有重要意义。

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