離子交換分離法ppt課件-展示頁
2025-05-21 12:41本頁面
【正文】 大規(guī)模分離要求，也適合實(shí)驗(yàn)室超微量物質(zhì)的分離。 離子交換 樹脂分離 法的特點(diǎn) 樹脂無毒性，且吸附的選擇性高，適應(yīng)性強(qiáng)，處理對象廣，分離容易，使用設(shè)備簡單、操作方便、勞動條件較好等優(yōu)點(diǎn)。 ?無機(jī)離子交換劑在應(yīng)用中的缺點(diǎn)又使得，陽、陰離子交換樹脂的出現(xiàn)。 ?后來艾科恩等人繼續(xù)研究指出：土壤中可逆的離子交換以及等當(dāng)量的關(guān)系是基于沸石的作用。 第五章、離子交換分離法 內(nèi) 容 （一）離子交換分離法概述 （二）離子交換劑 （三）離子交換樹脂的物理性能 （四）離子交換樹脂的化學(xué)特性 （五） 離子交換實(shí)驗(yàn)技術(shù) （六） 應(yīng)用 （一）離子交換分離法概述 ?古時(shí)候人們就已經(jīng)知道了用砂粒來凈化水。 R ? 色 帶 中 心 （ 濃 度 中 心 ） 移 動 速 率洗 脫 劑 上 層 液 面 移 動 速 率色 帶 中 心 （ 濃 度 中 心 ） 移 動 距 離洗 脫 劑 上 層 液 面 移 動 距 離ACLL= = f ?各種組分具有各自的分配系數(shù) K，同一物質(zhì)，溫度不同時(shí)， K不同。 ?什么是分配系數(shù) K？什么是移動速率 Rf？組分隨流動相移動速率的大小與 K有何關(guān)系？ 分配系數(shù) K：當(dāng)溶質(zhì)在兩種不相混溶的溶劑中達(dá)到平衡時(shí)，溶質(zhì)在兩種溶劑（即兩相）中的濃度比值為一常數(shù)，稱做分配系數(shù)。當(dāng)采用溶劑洗脫時(shí)，發(fā)生一系列吸附 → 解吸 → 再吸附 → 再解吸的過程，吸附力較強(qiáng)的組分，移動的距離小，后出柱；吸附力較弱的組分，移動的距離大，先出柱。 ???固 定 相 ： 固 體 吸 附 劑流 動 相 ： 即 洗 脫 劑 。 ?分配層析：是指在一個(gè)有兩相存在的系統(tǒng)中，利用不同物質(zhì)的分配系數(shù)不同而使其分離的方法。? ?按兩相所處狀態(tài)分類 流動相 液體 氣體 固定相 液體 液 液層析法 氣 液層析法 固體 液 固層析法 氣 固層析法 第四章 色層分析法 ? 2. 按固定相的使用形式（即實(shí)驗(yàn)技術(shù)）分： ? 柱層析、紙上層析、薄層層析 ? 3. 按分離原理分為（即物理化學(xué)性質(zhì)）： ? 吸附層析、分配層析、離子交換層析、凝膠 過濾、其它層析（如親和層析）等。 ? 4. 按展開方式分： ? 洗脫法、迎頭法、置換法 ?吸附色層法、 分配層析、 ?柱層析、紙上層析、 色層法應(yīng)具備的因素或條件是： 1. 具有兩相 2. 混合物中各組分的物理化學(xué)性質(zhì)有差異 3. 多次沖洗或展開 ?吸附層析是通過樣品在固定相和流動相之間的吸附、脫附作用而實(shí)現(xiàn)分離的。 紙上層析的展開方式可分為三種： ⑴ 上升法（上行法） ⑵ 下降法（下行法） ⑶ 環(huán)行法（水平法） 柱層析 一、吸附柱層析 1. 原理 吸附柱層析是利用吸附劑對混合試樣各組分的吸附力不同而使各組分分離。 三 種 ： 純 溶 劑 或 原 試 樣 或 吸 附 力 更 強(qiáng) 的 溶 液 。 二、分配柱層析 分配層析是根據(jù)混合物中各組分在兩種不相混溶的溶劑間溶解度（即分配系數(shù)）的不同，使各組分得以分離。 CK ? 固流固 定 相 中 溶 質(zhì) 的 濃 度流 動 相 中 該 溶 質(zhì) 的 濃 度 C 2. 移動速率 Rf Rf主要是用于比較各組分移動速度的大小，即在同一時(shí)間內(nèi)，各組分移動距離的大小，作為定性之用。 ?在分配的各組分中，某組分 K↗ ，則固定相中濃度 C固 ↗ ， ? C流 ↘ ，后出柱。 ? 1850年前后，英國人湯姆森和韋就已經(jīng)系統(tǒng)的報(bào)告了土壤中鈣鎂離子與水中的鉀、銨離子的交換現(xiàn)象，引起了人們的廣泛關(guān)注。 ? 1903年，哈姆斯和呂普勒報(bào)道了硅酸鋁鹽離子交換劑的合成 ?接著甘斯首先把天然的和合成的硅酸鹽應(yīng)用于工業(yè)軟水和糖的凈化中。 ?到了 20世紀(jì) 50年可后期，各種大孔形的數(shù)值又相繼發(fā)展起來，在生產(chǎn)及科學(xué)研究中，離子交換樹脂起著越來越重要的作用。 幾乎所有無機(jī)離子以及許多結(jié)構(gòu)復(fù)雜、性質(zhì)相似的有機(jī)化合物都適用。 1．定義及原理 ① 定義 離子交換是通過一種稱為離子交換樹脂的物質(zhì)來進(jìn)行的。 ② 原理 離子交換分離法是基于物質(zhì)在固相與液相之間的分配。 2．分離形式及特點(diǎn) ① 分離形式：柱分離，電滲析隔膜，離子交換紙上色層，離子交換纖維薄層。 ③應(yīng)用：離子交換法分離對象廣，幾乎所有無機(jī)離子以及許多結(jié)構(gòu)復(fù)雜性質(zhì)相似的有機(jī)化合物都適用。 （二）離子交換劑 ?離子交換劑可分為 無機(jī) 和 有機(jī) 兩大類，目前用的最多的是人工合成的有機(jī)高分子聚合物的離子交換劑 —— 離子交換樹脂。目前最常用的離子交換樹脂是苯乙烯 — 二乙烯苯的聚合物，示意圖為： CH =C H 2+CH =C H 2CH =C H 2CH 2 C H 2 C H 2 C H 2 CH 2 C H 2CH 2 CH 2CH 2 CH 2CH 2 CH 2CH 2 CH 2CH 2 CH 2 CH 2 CH 2CH 2 CH 21．離子交換樹脂的結(jié)構(gòu) （ 2） 交聯(lián)劑：由于二乙烯苯的加入，致使長鏈的聚苯乙烯構(gòu)成了立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 交聯(lián)度：交聯(lián)劑在樹脂單體總量中所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱為交聯(lián)度。 其中交聯(lián)度的影響有： （ 1）網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的緊密度 （ 2）孔徑大小 （ 3）交換速度
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