离子交换法树脂的处理与再生:
1. 首先对床层进行反吹,将进口吸附的杂质吹掉,防止树脂柱压力增加。
2. 用再生液从出口进入,对树脂柱进行再生。
3. 再生完毕,用纯水对树脂柱进行清洗,洗涤至符合要求时,再生完毕,重新投入使用。
❷ 离子交换色谱法的原理,装置及应用
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。
❸ 阴离子交换树脂的原理大家了解吗
阴离子交换树脂的来原理:自
阴离子交换树脂含有大量的碱性基团,比如说羧基-COOH,阴离子交换树脂在水中离解出OH-。具有功能团-N+(CH3)3,在氢氧形式下,-N+(CH3)3OH-中的氢氧离子可以快速的放出来,与水中的阴离子进行交换,阴离子交换树脂可以和所有的阴离子进行交换去除。
❹ 凝胶过滤层析和离子交换层析分离蛋白质的原理有何不同
所有的层析在原理上都是相通的,区别在于流动相和层析剂之间的作用力的不同。
离子交换是利用蛋白质表面的电荷与层析剂上的离子基团的静电作用。
凝胶过滤层析利用了凝胶的多孔性,根据溶剂分子的大小进行分离。
❺ 离子交替吸附作用
离子交替吸附作用主要发生在具有固定电荷的固体矿物表面,无论是阳离子还是阴离子,均可发生交替吸附作用,但目前研究得较多的是阳离子交替吸附作用。离子交替吸附作用的一个重要特点就是,伴随着一定量的一种离子的吸附,必然有等当量的另一种同号离子的解吸(图2-5-4)。离子交替吸附作用之所以具有这样的特点,主要是由于吸附剂通常都具有一定的离子交换容量,因此这里首先对离子交换容量予以讨论。
图2-5-3 有机质表面的负电荷
图2-5-4 阳离子交替吸附作用图解
2.5.2.1 离子交换容量
离子交换容量包括阳离子交换容量(CEC—Cation Exchange Capacity)和阴离子交换容量(AEC—Anion Exchange Capacity),我们主要讨论阳离子交换容量,它被定义为每100 g干吸附剂可吸附阳离子的毫克当量数。例如,在蒙脱石的结晶格架中,铝八面体中的三价铝可被二价镁所置换,根据测定,每摩尔蒙脱石中镁的含量为0.67 mol,即蒙脱石的分子式为:Si8Al3.33Mg0.67O20(OH)4。已知蒙脱石的分子量是734 g,因此这种蒙脱石的阳离子交换容量为:
水文地球化学
在实际中,通常都是通过实验来测定吸附剂的阳离子交换容量。尤其是对于野外所采取的土样或岩样,由于其中含有多种吸附剂,实验测定往往是唯一可行的方法。阳离子交换容量的实验测定在多数情况下都是用pH为7的醋酸铵溶液与一定量固体样品混合,使其全部吸附格位被所饱和,然后用其他溶液(例如NaCl溶液)把被吸附的全部交换出来,达到交换平衡后,测定溶液中Na+的减少量,据此便可计算样品的阳离子交换容量。表252列出了一些粘土矿物及土壤的阳离子交换容量,由表可见,与土壤相比,矿物的阳离子交换容量有更大的变化范围。
松散沉积物的阳离子交换容量受到了多种因素的影响,主要有:
(1)沉积物中吸附剂的种类与数量。例如,我国北方土壤中的粘土矿物以蒙脱石和伊利石为主,因此其CEC值较大,一般在20 meq/100 g以上,高者达50 meq/100 g以上;而南方的红壤,由于其有机胶体含量少,同时所含的粘土矿物多为高岭石及铁、铝的氢氧化物,故CEC较小,一般小于20 meq/100 g。
表2-5-2 一些粘土矿物及土壤的阳离子交换容量
(2)沉积物颗粒的大小。一般来说,沉积物的颗粒越小,其比表面积越大,CEC值越高。例如,根据一河流沉积物的粒径及其CEC的实测结果,随着沉积物的粒径为从4.4μm增至1000μm,其CEC从14~65 meq/100 g变到4~20 meq/100 g,最终减小到0.3~13 meq/100 g。
(3)水溶液的pH值。一般来说,随着水溶液pH值的增加,土壤表面的可变负电荷量增多,其CEC相应增加;相反,随着水溶液pH值的减小,土壤表面的可变负电荷量不断减少,其CEC也随之减小。
2.5.2.2 阳离子交换反应及平衡
阳离子交换反应的一般形式可写为:
水文地球化学
式中:Am+、Bn+表示水溶液中的A、B离子;AX、BX表示吸附在固体表面的A、B离子。上述反应的平衡常数可写为:
水文地球化学
式中:a标记溶液中组分的活度;{}表示表示吸附在固体表面上的离子的活度。对于水溶液中的离子,其活度可使用表2-1-1中的公式进行计算;但对于吸附在固体表面上的离子,其活度的计算至今还没有满意的方法。目前主要采用两种替代的方法来处理这一问题,一种是Vanselow惯例,另一种是Gaines-Thomas惯例。Vanselow惯例是由Vanselow于1932年提出的,他建议使用摩尔分数来代替式(2-5-7)中的{AX}和{BX}。若固体表面仅吸附了A离子和B离子,在一定重量(100 g)的吸附剂表面A、B的含量(mmol)依次为qA和qB,则吸附剂表面A、B的摩尔分数分别为:
水文地球化学
显然,xA+xB=1。这样式(2-5-7)可改写为:
水文地球化学
Gaines-Thomas惯例是由Gaines和Thomas于1953年提出的,他们建议采用当量百分数来代替式(2-5-7)中的{AX}和{BX}。若用yA和yB分别表示吸附剂表面A、B的当量百分数,则有:
水文地球化学
同样,yA+yB=1,这样式(2-5-7)变为:
水文地球化学
目前,这两种惯例都还在被有关的研究者所使用,各有优点,互为补充。事实上,离子交换反应的平衡常数并不是一个常数,它往往随着水溶液的成分、pH值及固体表面成分的变化而变化,因此许多研究者认为将其称为交换系数(Exchange Coefficient)或选择系数(Selectivity Coefficient)更合适一些(Appelo,1994;Deutsch,1997;Benefield,1982;Kehew,2001)。
若已知两种不同离子与同一种离子在某种吸附剂中发生交换反应的交换系数,则可计算出这两种离子发生交换反应的交换系数。例如,若在某种吸附剂中下述反应:
水文地球化学
交换系数分别为KCa-Na和KK-Na,则在该吸附剂中反应:
水文地球化学
的交换系数为:
水文地球化学
这是因为(以Vanselow惯例为例):
水文地球化学
故有:
水文地球化学
表2-5-3列出了不同离子与Na+发生交换反应的交换系数(Vanselow惯例),据此便可按照上述的方法求得这些离子之间发生交换反应时的交换系数。
需要说明的是,在表2-5-3中,I离子与Na+之间交换反应的反应式为:
水文地球化学
表2-5-3 不同离子与Na+发生交换反应时的交换系数
其交换系数的定义式如下:
水文地球化学
【例】在某地下水系统中,有一段含有大量粘土矿物、因此具有明显阳离子交换能力的地段,假定:
(1)该地段含水层的阳离子交换容量为100 meq/100 g,含水层中的交换性阳离子只有Ca2+和Mg2+,初始状态下含水层颗粒中Ca2+、Mg2+的含量相等;
(2)在进入该地段之前,地下水中的Ca2+、Mg2+浓度相等,均为10-3 mol/L;
(3)含水层的孔隙度为n=0.33,固体颗粒的密度为ρ=2.65 g/cm3;
(4)含水层中发生的阳离子交换反应为:
水文地球化学
不考虑活度系数的影响,其平衡常数(Vanselow惯例)为:
水文地球化学
试使用阳离子交换平衡关系计算,当地下水通过该地段并达到新的交换平衡后,水溶液中及含水层颗粒表面Ca2+、Mg2+浓度的变化。
【解】:设达到新的交换平衡后,含水层颗粒中Ca2+的摩尔分数为y、水溶液中Ca2+的浓度为x(mmol/L),则这时含水层颗粒中Mg2+的摩尔分数为1-y、水溶液中Mg2+的浓度为2-x(mmol/L),故有:
水文地球化学
整理得:
水文地球化学
已知含水层的CEC=100 meq/100g,因此对于二价阳离子来说,含水层颗粒可吸附的阳离子总量为50 mmol/100 g=0.5 mmol/g。若用z表示达到交换平衡后1 g含水层颗粒中Ca2+的含量,则有:
水文地球化学
以式(2-5-25)带入式(2-5-24)得:
水文地球化学
为了计算上述变化,需要对1 L水所对应的含水层中Ca2+的质量守恒关系进行研究。已知含水层的孔隙度为0.33,显然在这样的含水层中,1 L水所对应的含水层颗粒的体积为0.67/0.33(L),相应的含水层颗粒的质量为:
水文地球化学
故吸附作用前后1 L水所对应的含水层中Ca2+的质量守恒关系为:
水文地球化学
式中的0.25为吸附作用前1 g含水层颗粒中Ca2+的含量(mmol),由式(2-5-27)可得:
水文地球化学
以式(2-5-26)带入式(2-5-28)并整理得:
水文地球化学
这是一个关于z的一元二次方程,求解该方程可得:z=0.2500627 mmol/g。代z入式(2-5-25)和式(2-5-26)可得达到新的交换平衡后含水层颗粒中Ca2+的摩尔分数为0.5001254,水溶液中Ca2+的浓度为0.75 mmol/L,故这时含水层颗粒中Mg2+的摩尔分数为0.4998746、水溶液中Mg2+的浓度为1.25 mmol/L。由此可见,地下水通过该粘性土地段后,尽管Ca2+、Mg2+在含水层颗粒中的含量变化很小,但它们在地下水中的含量变化却较大,Mg2+从原来的1 mmol/L增加到了1.25 mmol/L,Ca2+则从原来的1 mmol/L减少到了0.75 mmol/L。
2.5.2.3 分配系数及离子的吸附亲和力
除了交换系数,还有一个重要的参数需要介绍,这就是分配系数(Separation Factor)(Benefield,1982)。对于反应(2-5-6),它被定义为:
水文地球化学
式中cA和cB分别为水溶液中A、B离子的摩尔浓度。显然,若不考虑活度系数的影响,对于同价离子间的交换反应,QA-B=KA-B。式(2-5-29)可改写为:
水文地球化学
由式(2-5-30)可见,QA-B反映了溶液中B与A的含量之比与吸附剂表面B与A的含量之比之间的相对关系。当QA-B=1时,说明达到交换平衡时B与A在水溶液中的比例等于其在吸附剂表面的比例,因此对于该吸附剂,A和B具有相同的吸附亲和力;当QA-B>1时,说明达到交换平衡时B与A在水溶液中的比例大于其在吸附剂表面的比例,因此A与B相比具有更大的吸附亲和力;当QA-B<1时,说明达到交换平衡时B与A在水溶液中的比例小于其在吸附剂表面的比例,因此B与A相比具有更大的吸附亲和力。
事实上,即使对于同一阳离子交换反应,其分配系数也会随着水溶液性质的变化而变化(Stumm and Morgan,1996)。图2-5-5给出了Na—Ca交换反应的分配系数随Na+浓度的变化。沿着图中的虚线,QNa-Ca=1,这时Na+和Ca2+具有相同的吸附亲和力。但在稀溶液中,例如[Na+]=10-3 mol/L和10-2 mol/L,Ca2+在吸附剂中的比例要远大于其在水溶液中的比例,因此在这种情况下Ca2+具有更强的吸附亲和力。随着Na+浓度的增大,Ca2+的吸附亲和力逐渐减弱,Na+的吸附亲和力则逐渐增强,当[Na+]=2 mol/L时,Na+已经变得比Ca2+具有更强的吸附亲和力。Na—Ca交换反应分配系数的这种变化对于解释一些实际现象具有重要的意义,根据这种变化,我们可以推断淡水含水层中通常含有大量的可交换的Ca2+,而海水含水层中通常含有大量的可交换的Na+。这种变化关系也解释了为什么硬水软化剂能够选择性地去除Ca2+,同时通过使用高Na+浓度的卤水溶液进行冲刷而再生。
图2-5-5 溶液中Ca2+的含量对吸附作用的影响
根据离子交换反应的分配系数,可以定量地评价离子的吸附亲和力。一般来说,离子在土壤中的吸附亲和力具有下述的规律:
(1)高价离子比低价离子具有更高的吸附亲和力。例如,Al3+>Mg2+>Na+;>。这是因为离子交换反应从本质上说是一个静电吸引过程,离子价越高,所受到的静电吸引力就越大,它就越容易被吸附剂所吸附。
(2)同价离子的吸附亲和力随着离子水化半径的减小而增大。例如,Ca2+>Mg2+>Be2+;>K+>Na+>Li+。这是因为离子的水化半径越小,它越容易接近固体表面,从而也就越易于被固体所吸附。
Deutsch(1997)根据Appelo和Postma(1994)的资料,对二价阳离子的吸附亲和力进行了研究,他所得到了吸附亲和力顺序如下:
水文地球化学
在常见的天然地下水系统中,Ca2+和Mg2+通常为地下水中的主要阳离子,它们在水溶液中相对较高的含量将使其成为含水层颗粒表面的主要吸附离子,尽管一些微量元素可能更紧密地被吸附在含水层颗粒表面上。但在污染地下水系统中,若吸附亲和力更强的Pb2+和Ba2+的含量与Ca2+、Mg2+的含量在同一水平上,则含水层颗粒表面的主要吸附离子将变为Pb2+和Ba2+,这将大大地影响Pb2+和Ba2+在地下水中的迁移能力。
综合来讲,阳离子和阴离子的吸附亲和力顺序分别为(何燧源等,2000):
水文地球化学
可见,阳离子中Li+和Na+最不易被吸附,阴离子中Cl-和最不易被吸附。
离子交换对地下水质产生重要影响的一种常见情况就是海水入侵到淡水含水层中。当在沿海地带大量抽取含水层中的淡水时,海水将对含水层进行补给。初始状态下含水层颗粒表面吸附的主要是Ca2+和Mg2+,海水中的主要阳离子为Na+,阴离子为Cl-。这样入侵的海水将导致含水层中发生下述的阳离子交换反应:
水文地球化学
由于Cl-通常不易被吸附,也不参与其他的水岩作用过程。所以相对于Cl-来说,该过程将使得Na+的迁移能力降低。
地下水系统中另一种常见的情况与上述过程相反,这就是Ca2+置换被吸附的Na+,反应式如下:
水文地球化学
人们在大西洋沿岸的砂岩含水层(Zack and Roberts,1988;Knobel and Phillips,1988)以及北美西部的沉积盆地中(Thorstenson等,1979;Henderson,1985)均发现了这种天然的软化过程。该反应发生的前提条件是:含水层中含有碳酸盐矿物,CO2的分压较高,含水层颗粒中含有大量的可交换的Na+。
❻ 土壤胶体上的阳离子与土壤溶液中的发生阳离子交换反应中遵循的原则是什么(电荷相等)
阳离子交换使土壤比较重要的性质之一,使土壤本身的特有属性,主要原因就是土壤胶体的负电特性,其电荷分为可变电荷和固定电荷,当pH较低时(到达等电点时),整个性质就会发生变化.阳离子交换,顾名思义,负电荷的土壤胶体表面吸附有一些可交换态的阳离子如K、Mg、Ca等,当污染物特别是重金属类物质与土壤接触时,由于其于土壤胶体表面基团具有更强的结合能力,从而取代部分正电性基团,但是阳离子交换过程并不稳定,属于静电作用,因此自身并不稳定,如上述内容所说,易受pH影响,低pH条件下容易被淋洗.同时由于其具有很强的水溶性,因此生物有效性较高,容易被动植物吸收而贮藏在体内,是土壤化学反应较为活跃的一部分,受土壤环境影响较大.吸附作用是一种泛称,涉及内容较多,分配、离子交换、络合等都包括在内,以有机质吸附为例,土壤环境中存在很多的有机污染物如农药(有机氯、有机磷)、PAH、PCBs等,通过分配作用,这些污染物易与土壤中的腐殖质、植物残体、黑炭等结合,这一过程既可以促进有机污染物的分解,也可以抑制该过程.例如一些污染物进入当碳粒内部,从而抑制微生物的降解,也就限制了污染物的降解,但是也有一部分可能络合在碳颗粒表面,碳粒表层有较大的比表面积,提供了大量的微生物附着位点,为其降解提供了条件,本身也可以当做电子受体.这一问题应因具体环境而异,因污染物性质变化而异,环境是复杂的体系,具体结果如何完全看如何读复杂过程进行解读,现在很多过程还是无法解释清楚的,我们目前位置的是控制条件,找出影响因素,因此并不是虽有条件都适用的.
❼ 离子交换色谱产生的信号值是什么
离子交换来色谱中的固源定相是一些带电荷的基团, 这些带电基团通过静电相互作用与带相反电荷的离子结合。如果流动相中存在其他带相反电荷的离子,按照质量作用定律,这些离子将与结合在固定相上的反离子进行交换。固定相基团带正电荷的时候,其可交换离子为阴离子。这种离子交换剂为阴离子交换剂;固定相的带电基团带负电荷,可用来与流动相交换的离子就是阳离子,这种离子交换剂叫做阳离子交换剂。阴离子交换柱的功能团主要是-NH2,及-NH3 :阳离子交换剂的功能团主要是-SO3H及-COOH。其中-NH3 离子交换柱及-SO3H离子交换剂属于强离子交换剂,它们在很广泛的pH范围内都有离子交换能力;-NH2及-COOH 离子交换柱属于弱离子交换剂,只有在一定的pH值范围内,才能有离子交换能力。离子交换色谱主要用于可电离化合物的分离,例如,氨基酸自动分析仪中的色谱柱,多肽的分离、蛋白质的分离,核苷酸、核苷和各种碱基的分离等。
❽ 请问ZSM-5改性浸渍法和离子交换法的优劣
离子交换
法和
浸渍法
是两种改性方法。二者有不同,离子交换的原理使回依靠
静电作用
,即某答一位置有一个电荷,需要一个相反的电荷与其相互作用形成
电子对
才能交换,且交换上去的量随条件不同而有影响。浸渍法中少量的是依靠离子交换上去的,而大部分是负载上去的,形成的是浓度
竞争效应
,而且通过计算可以定量负载的
金属离子
的百分比。
❾ 离子交换树脂的工艺特性
阴阳离子交换树脂工作原理:
离子交换是带电粒子或离子的可逆交换与相同电荷的交换。当存在于不溶性阴阳离子交换树脂树脂基质上的离子有效地与周围溶液中存在的类似电荷的离子交换位置时,会发生这种情况。
阴阳离子交换树脂树脂以这种方式起作用,因为它的官能团基本上是固定的离子,它们永久地结合在树脂的聚合物基质中。这些带电离子将容易与相反电荷的离子结合,这些离子通过施加抗衡离子溶液而被输送。这些反离子将继续与官能团结合,直至达到平衡。
在阴阳离子交换树脂循环期间,将待处理的溶液加入阴阳离子交换树脂树脂床中并使其流过珠粒。当溶液移动通过阴阳离子交换树脂树脂时,树脂的官能团吸引溶液中存在的任何抗衡离子。如果官能团对新抗衡离子的亲和力大于已经存在的那些,那么溶液中的离子将移除现有的离子并取代它们,通过共享的静电吸引力与官能团结合。通常,离子的尺寸和/或价数越大,其与相反电荷的离子的亲和力就越大。
让我们将这些概念应用于典型的阴阳离子交换树脂水软化系统。在该实施例中,软化机理由阳离子交换树脂组成,其中磺酸根阴离子(SO 3 -)官能团固定在阴阳离子交换树脂树脂基质上。然后将含有钠阳离子(Na +)的抗衡离子溶液施加到树脂上。通过静电吸引将Na +保持在固定的SO 3 -阴离子上,在树脂中产生净中性电荷。在活性阴阳离子交换树脂循环期间,将含有硬离子(Ca 2+或Mg 2+)的流加入到阳离子交换树脂中。自SO 3 -官能团对硬度阳离子的亲和力大于对Na +离子的亲和力,硬离子取代Na +离子,然后Na +离子作为处理流的一部分流出阴阳离子交换树脂单元。另一方面,硬度离子(Ca 2+或Mg 2+)由阴阳离子交换树脂树脂保留。
阴阳离子交换树脂成分有哪些?
阴阳离子交换树脂树脂基质通过在称为聚合的过程中使烃链彼此交联而形成。交联使树脂聚合物具有更强,更有弹性的结构和更大的容量(按体积计)。虽然大多数阴阳离子交换树脂树脂的化学组成是聚苯乙烯,但某些类型是由丙烯酸(丙烯腈或丙烯酸甲酯)制造的。然后树脂聚合物经历一种或多种化学处理以将官能团结合到位于整个基质中的离子交换位点。这些官能团赋予阴阳离子交换树脂树脂其分离能力,并且从一种树脂到下一种树脂会有很大差异。最常见的成分包括:
强酸阳离子(SAC)交换树脂
SAC树脂由聚苯乙烯基质和磺酸盐(SO 3 -)官能团组成,其中带有钠离子(Na 2+)用于软化应用,或氢离子(H +)用于脱矿质弱酸阳离子(WAC)交换树脂。WAC树脂由丙烯酸聚合物组成,该聚合物已用硫酸或苛性钠水解以产生羧酸官能团。由于它们对氢离子(H +)的高亲和力,WAC树脂通常用于选择性地除去与碱度相关的阳离子。
强碱阴离子(SBA)交换树脂
SBA树脂通常由经过氯甲基化和胺化的聚苯乙烯基质组成,以将阴离子固定到交换位点。1型SBA树脂是通过应用三甲胺生产的,其产生氯离子(Cl -),而2型SBA树脂通过应用二甲基乙醇胺生产,其产生氢氧根离子(OH -)。
弱碱阴离子(WBA)交换树脂
WBA树脂通常由经过氯甲基化的聚苯乙烯基质组成,然后用二甲胺胺化。WBA树脂的独特之处在于它们不具有可交换的离子,因此用作酸吸收剂以除去与强无机酸相关的阴离子。
螯合树脂
螯合树脂是最常见的特种树脂类型,用于选择性去除某些金属和其他物质。在大多数情况下,树脂基质由聚苯乙烯组成,尽管多种物质用于官能团,包括硫醇,三乙基铵和氨基膦等。
❿ 离子交换色谱的介绍
离子交换色谱是指离子交换色谱中的固定相中的一些带电荷的基团, 这些带电版基团通过静电相互权作用与带相反电荷的离子结合。如果流动相中存在其他带相反电荷的离子,按照质量作用定律,这些离子将与结合在固定相上的反离子进行交换。