阳离子交换分离法

Ⅰ 离子交换法富集分离阳离子和阴离子的原理各是什么

离子交换树脂是利用被分离离子交换能力的差别而实现分离的，一般情况下价内态高的离子选择系容数大，如铁离子的交换顺序大于钙离子，具体情况如下：对阳离子的吸附
高价离子通常被优先吸附，而低价离子的吸附较弱。在同价的同类离子中，直径较大的离子的被吸附较强。一些阳离子被吸附的顺序如下：fe3+
>
al3+
>
pb2+
>
ca2+
>
mg2+
>
k+
>
na+
>
h+
对阴离子的吸附
强碱性阴离子树脂对无机酸根的吸附的一般顺序为：so42－>
no3－
>
cl－
>
hco3－
>
oh－

弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附的一般顺序如下：oh－>
柠檬酸根3－
>
so42－
>
酒石酸根2－
>草酸根2－
>
po43－
>no2－
>
cl－
>醋酸根－
>
hco3－

Ⅱ 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。

Ⅲ 离子交换色谱的原理以及阴阳离子交换树脂的特性

离子交换树脂的结构：

离子交换树脂主要由高分子骨架和活性基团两部分组成，高分子骨架是惰性的网状结构骨架，是不溶于酸或碱的高分子物质，常用的离子交换树脂是由苯乙烯和二乙烯苯聚合得到树脂的骨架。

而活性基团不能自由移动的官能团离子和可以自由移动的可交换离子两部分组成，可交换离子能够决定树脂所吸附的离子，比如可交换离子为H型阳离子交换树脂，那么这个树脂能够吸附的离子，就是H型阳离子，而官能团离子能够决定树脂的“酸"、“碱"性和交换能力的强弱，比如官能团离子是强酸性离子，那么树脂就是强酸性离子交换树脂。

离子交换树脂的内部结构：

1.凝胶型树脂是由纯单体混合物经缩合或聚合而成的，结构为微孔状，合成的工艺比较简单，孔径大概在1-2nm左右，凝胶型树脂的操作容量高，产水量高，物理强度好，且再生效率高，被广泛应用在食品饮料加工，超纯水制备，饮用水过滤，硬水软化，制糖业，制药等领域。

2.大孔型树脂的孔径一般在10nm左右，在树脂中孔径是比较大的，所以被称为大孔型树脂，且孔径不会随着周围的环境而变化，能够弥补凝胶型树脂不能在非水系统中使用的缺点，吸附能力非常强大，不易碎裂，耐氧化好，操作容量高，能够应用在医药领域、除重金属污染、药品纯化、水处理中除去碳酸硬度、冷凝水精处理等领域。

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Ⅳ 反渗透分离法和离子交换分离法各有什么优缺点

反渗透优点复：过滤精度高，可去除制大於0.0001微米的离子，通过半透膜的作用，简单的说就是，通过反渗透膜後，只允许水通过，其他的盐离子，微生物等等统统被截留。得到的水质较好。基本上不需要使用什么化料（可能有些需要添加阻垢剂或做清洗），纯物理法过滤，缺点就是能耗高，设备一次性投资大，使用若干年後换膜的费用也是一笔大支出。
离子交换的优点是可以选择性除去阳离子或阴离子，或者选择同时除去阳离子和阴离子，设备投资小。更换树脂的费用也稍低，缺点就是需要经常做树脂的再生，化料使用量大，同时带来再生废水的处理问题

Ⅳ 离子交换分离法的原理是什么

离子交换是用一种称为离子交换树脂的物质来进行的。离子交换树脂遇水溶液时，内能够从水溶容液中吸着某种(类)离子，而把本身所具有的另外一种相同电荷符号的离子等摩尔量地交换到溶液中去，这种现象称为离子交换。 希望有用

Ⅵ 简述离子交换色谱法

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。

Ⅶ 离子交换层析法原理是什么

是以离子交换剂为固定相，依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时的结合力大小的差别，而进行分离的一种层析方法

Ⅷ 离子交换法制备纯水如何分离混合后的阴、阳离子交换脂

具体操作如下：
1. 将水液面放置树脂层上约500mm处，从交换柱进碱管，以3~4m/h的流速从上向下通入两倍树脂体积（阳阴树脂总树脂量）的约4%NaOH溶液，此时排出废液pH大于14，然后用交换柱内的氢氧化钠溶液浸泡4~8h。
2. 碱浸泡时，每1小时用压缩空气搅拌10~20min，碱液浸泡结束后，不经清洗，直接进行大反洗，反洗开始时，流速宜小，待树脂松动后，逐渐加大反洗流速，使整个树脂层的展开率在50~70%，维持10min左右，关闭反洗阀门，让树脂自由沉降，观察树脂分层情况。
3. 如树脂分层还不明显，打开下排水阀门，将混床树脂上部空间的碱液排回到树脂层中，使整个树脂层处于碱液中，再重新反洗分层。如此重复，直至树脂分层明显。
4.确认阳、阴树脂良好分层后，自上向下正洗（正洗流速一般为20-40m/h）至出水PH8-9，最后进行正常再生处理即可。

Ⅸ 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。

Ⅹ 离子交换色谱法的分离原理

离子交换色谱（ion exchange chromatography，IEC）以离子交换树脂作为固定相，树脂上具有固定离回子基团及可交换的答离子基团。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。