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离子交换分离技术 (2).ppt

发布:2025-04-05约8.1千字共75页下载文档
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(四)反萃取反萃取:破坏被萃物的疏水性后,将被萃物从有机相再转入水相,然后再进行测定。反萃取液:酸度一定(与原试液不同),或加入一些其它试剂的水溶液。选择性反萃取:采用不同的反萃液,可以分别反萃有机相中不同待测组分.提高了萃取分离的选择性。第30页,共75页,星期日,2025年,2月5日第四章离子交换分离法一.概述二.离子交换剂的种类和性质三.离子交换树脂的亲和能力四.离子交换分离操作五.离子交换分离法的应用第31页,共75页,星期日,2025年,2月5日一.概述何谓离子交换分离法:利用离子交换剂与溶液中的离子之间所发生的交换反应进行分离的方法。是一种固—液分离法。离子交换分离法特点:(1)分离效率高(2)适用于带电荷的离子之间的分离*,还可用于带电荷与中性物质的分离制备等。(3)适用于微量组分的富集和高纯物质的制备(4)方法的缺点是操作较麻烦,周期长。一般只用它解决某些比较复杂的分离问题。第32页,共75页,星期日,2025年,2月5日二.离子交换剂的种类和性质(一)离子交换剂的种类(二)离子交换树脂的结构具有网状结构且在网状结构的骨架上有可以与被交换离子起交换作用的活性基团(三)交联度和交换容量第33页,共75页,星期日,2025年,2月5日(一)离子交换剂的种类无机离子交换剂:(1)天然沸石:交换容量小,使用pH值范围窄(2)高价金属磷酸盐、高价金属水合氧化物有机离子交换剂:(1)有网状结构且骨架上有可以与被交换离子起交换作用的活性基团(2)难溶于水、酸和碱,对有机溶剂、氧化剂、还原剂和其它化学试剂具有一定的稳定性。对热也较稳定。第34页,共75页,星期日,2025年,2月5日第35页,共75页,星期日,2025年,2月5日有机离子交换剂第36页,共75页,星期日,2025年,2月5日凝胶树脂遇水溶胀,水分子进入树脂的内部,产生孔隙。内部孔径平均为20?—40?,适用于离子半径10?的无机离子化合物。树脂干燥后失去交换能力(无孔状态),必须在水中溶胀后使用。不适用于油类物质。第37页,共75页,星期日,2025年,2月5日大孔树脂树脂内部有永久微孔,无论是湿态或干态比凝胶树脂有更多、更大的孔道,表面积大,离子容易迁移扩散,富集速度快。孔径平均为200?—1000?,适用于无机、有机离子,特别适用于大分子物质的分离。可以应用于水体系和非水体系。不需溶胀的情况下可以使用。耐氧化、耐磨、耐冷热变化具有较高的稳定性。第38页,共75页,星期日,2025年,2月5日阳离子交换树脂nR一SO3H+Mn+=(R一SO3)nM+nH+适用于酸性、中性和碱性溶液nR一COOH+Mn+=(R一COO)nM+nH+弱酸性阳离子交换树脂对H+离子的亲合能力强,不适用于强酸溶液,但同时易用酸洗脱,选择性高,适用于强度不同的有机碱第39页,共75页,星期日,2025年,2月5日阴离子交换树脂R-N(CH3)3+OH+NO3-===R-N(CH3)3+NO3+OH-R—NH2+H2O===R—NH3+OH-+H+R—NH3+OH-+SO42-===(R—NH3+)2SO4+OH-第40页,共75页,星期日,2025年,2月5日螯合离子交换树脂树脂含有特殊的活性基团,可与某些金属离子形成螯合物,适用于分离富集金属离子或某些有机化合物树脂的特点是选择性高交换容量低制备难度大,成本高第41页,共75页,星期日,2025年,2月5日氧化还原离子交换树脂这类树脂含可逆的氧化还原基团,可与溶液中离子发生电子转移反应,实现分离富集的作用在树脂上进行氧化还原反应,而不引入杂质,提高产品纯度第42页,共75页,星期日,2025年,2月5日(三)交联度和交换容量a.交联度:树脂中所含交联剂(如二乙烯苯)的质量百分率,就是树脂的交联度。树脂的交联度小,则对水的溶胀性能好,网眼大,交换反应速度快;交换的选择性差;机械强度也差。树脂的交联度一般4%一14%为宜。b.交换容量:交换容量是指每克干树脂所能交换的物质的量(mmol/g),一般树脂的交换容量位3—6mmol/g。它决定于树脂网状结构内所含活性基团的数目。交换容量可以用实验的方法测得。弱酸性或弱碱性交换树脂的交换容量与pH值有关第43页,共75页,星期日,2025年,2月5日三.离子交换树脂的亲合能力总原则1.强、弱酸型阳离子交换树脂的亲和力2.强、弱碱型阴离子交换树脂的亲和力第44页,共75页,星期日

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