酸性離子交換法

① 簡述離子交換色譜法

離子交換色譜法(ion exchange chromatography,IEC)
離子色譜分析法出現在20世紀70年代，80年代迅速發展起來，以無機、特別是無機陰離子混合物為主要分析對象。
離子交換色譜利用被分離組分與固定相之間發生離子交換的能力差異來實現分離。離子交換色譜的固定相一般為離子交換樹脂，樹脂分子結構中存在許多可以電離的活性中心，待分離組分中的離子會與這些活性中心發生離子交換，形成離子交換平衡，從而在流動相與固定相之間形成分配。固定相的固有離子與待分離組分中的離子之間相互爭奪固定相中的離子交換中心，並隨著流動相的運動而運動，最終實現分離。
表達式
離子交換色譜的分配系數又叫做選擇系數，其表達式為：

K_s=\frac{[RX^+]}{[X^+]}

其中[RX + ]表示與離子交換樹脂活性中心結合的離子濃度，[X + ]表示游離於流動相中的離子濃度

分離原理
離子交換色譜（ion exchange chromatography，IEC）以離子交換樹脂作為固定相，樹脂上具有固定離子基團及可交換的離子基團。當流動相帶著組分電離生成的離子通過固定相時，組分離子與樹脂上可交換的離子基團進行可逆變換。根據組分離子對樹脂親合力不同而得到分離。

陽離子交換:

陰離子交換:

式中"－－"表示在固定相上，Kxy和Kzm是交換反應的平衡常數，Z+和X-代表被分析的組分離子。M+和Y-表示樹脂上可交換的離子團。

離子交換反應的平衡常數分別為：

陽離子交換：

陰離子交換：

平衡常數K值越大，表示組分的離子與離子交換樹脂的相互作用越強。由於不同的物質在溶劑中離解後，對離子交換中心具有不同的親合力，因此具有不同的平衡常數。親合力大的，在柱中的停留時間長，具有高的保留值。

固定相
離子交換色譜常用的固定相為離子交換樹脂。目前常用的離子交換樹脂分為三種形式，一是常見的純離子交換樹脂。第二種是玻璃珠等硬芯子表面塗一層樹脂薄層構成的表面層離子交換樹脂，第三種為大孔徑網路型樹脂。它們各有特點，例如第二種樹脂有很高的柱效，但它的柱容量不大；第三種樹脂適用於非水溶液中物質的分離，因為它們的孔徑和內表面積大，不需要用水溶脹，便可滿意地使用。

典型的離子交換樹脂是由苯乙烯和二乙烯基苯交聯共聚而成：

其中，二乙烯基苯起了交聯和加牢整個構型的作用，其含量決定了樹脂交聯度大小。交聯度一般控制在4％～16％范圍內，高度交聯的樹脂較硬而且脆，也較滲透，但選擇性較好。在基體網狀結構上引入各種不同酸鹼基團作為可交換的離於基團。

按結合的基團不同，離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂上具有與樣品中陽離子交換的基團。陽離子交換樹脂又可分為強酸性和弱酸性樹脂。強酸性陽離子交換樹脂所帶的基團為磷酸基（一），其中和有機聚合物牢固結合形成固定部分，是可流動的能為其他陽離子所交換的離子。

陰離子交換樹脂具有與樣品中陰離子交換的基團。陰離子交換樹脂也可分為強鹼性和弱鹼性樹脂。

陰離子交換樹脂屬強鹼性，它是由有機聚合物骨架和一季胺鹼基團所組成，它帶有正電荷。而與相反的是可以移動的部分，它能被其它陰離子所交換

流動相
離子交換色譜的流動相最常使用水緩沖溶液，有時也使用有機溶劑如甲醇，或乙醇同水緩沖溶液混合使用，以提供特殊的選擇性，並改善樣品的溶解度。

離子交換色譜所用的緩沖液，通常用下列化合物配製：鈉、鉀、被的檸檬酸鹽，磷酸鹽，甲酸鹽與其相應的酸混合成酸性緩沖液或氫氧化鈉混合成鹼性緩沖液等。

② 離子交換層析法原理是什麼

離子交換層析法 （ion exchange chromatography，簡稱IEC）是從復雜的混合物中，分離性質相似大分子的方法之一，依據的原理是物質的酸鹼性、極性，也就是所帶陰陽離子的不同。電荷不同的物質，對管柱上的離子交換劑有不同的親和力，改變沖洗液的離子強度和pH值，物質就能依次從層析柱中分離出來。
離子交換層析法大致分為5個步驟：
1. 離子擴散到樹脂表面。
2. 離子通過樹脂擴散到交換位置。
3. 在交換位置進行離子交換；被交換的分子所帶電荷愈多，它與樹脂的結合愈緊密，也就愈不容易被其它離子取代。
4. 被交換的離子擴散到樹脂表面。
5. 沖洗液通過，被交換的離子擴散到外部溶液中。
離子交換樹脂的交換反應是可逆的，遵循化學平衡的規律，定量的混合物通過管柱時，離子不斷被交換，濃度逐漸降低，幾乎全部都能被吸附在樹脂上；在沖洗的過程中，由於連續添加新的交換溶液，所以會朝正反應方向移動，因而可以把樹脂上的離子沖洗下來。
如果被純化的物質是氨基酸類的分子，則分子上的凈電荷取決於氨基酸的等電點和溶液的pH值，所以當溶液的pH 值較低，氨基酸分子帶正電荷，它將結合到強酸性的陽離子交換樹脂上；隨著通過的緩沖液pH逐漸增加，氨基酸將逐漸失去正電荷，結合力減弱，最後被洗下來。由於不同的氨基酸等電點不同，這些氨基酸將依次被洗出，最先被洗出的是酸性氨基酸，如apartic acid和glutamic acid（在約pH3~4時），隨後是中性氨基酸，如glycine和alanine。鹼性氨基酸如arginine和lysine在pH值很高的緩沖液中仍帶有正電荷，因此這些在約pH值高達10~11時才出現。

③ 離子交換法，為何鹼性及兩性化合物是用氨水洗脫，酸性化合物是氫氧化鈉洗脫，可以把氨水和氫氧化鈉交換嗎

酸鹼中和原理

④ 強酸性陽離子交換樹脂怎麼再生

鈉型強酸性陽樹脂可用10%NaCl 溶液再生，用葯量為其交換容量的2倍 (用NaCl量為117g/ l 樹脂)；氫型強酸內性樹容脂用強酸再生，用硫酸時要防止被樹脂吸附的鈣與硫酸反應生成硫酸鈣沉澱物。為此，宜先通入1～2%的稀硫酸再生。

⑤ 氫型強酸性陽離子交換樹脂怎麼分解

是電鍍廢水採用樹脂吸附金後如何解析的意思吧？這不叫分解哦，糾正你一下哦！採用離子交換樹脂法是處理含金電鍍廢水，此法是將離子交換樹脂裝於交換柱中，由於貴重金屬離子的交換能力很強，只要選取合適的離子交換樹脂，使用對電鍍廢水中的貴重金屬吸附率可達99%以上，在離子交換樹脂吸附飽和後，再將其進行回收精煉。對於吸附飽的離子交換樹脂的處理，可有以下三種方法：

1. 焚燒法

用高溫焚燒吸附飽和的離子交換樹脂，金會因此而還原成金屬態的黃金，然後將其取出後精煉純化。此法是約有5%的金離子殘留於溶液中而無法分離，因而不經濟。

2. 酸燒法

加入98%的濃硫酸並加熱到300℃以上，可將吸附金金屬的飽和離子交換樹脂燒解而得到還原態的黃金。此法有一定的危險性。

3. 樹脂再生法

利用再生劑將吸附金金屬的飽和離子交換樹脂中的金金屬洗脫，金金屬會與再生劑結合形成無毒的溶液，然後再以一般的還原劑還原出金金屬，再進行精煉，此法可從金金屬廢液中回收99%以上的金金屬。些法可對離子交換樹脂重復使用多次，經濟性高、污染性低。

4. 原理說明

當金離子作為電鍍使用而溶於水時，皆加氯化鉀作為導電平衡鹽，溶液中金離子會以絡合離子型態存在，利用此特性，用強鹼性陰離子交換樹脂進行交換，可將溶液中的含金絡離子吸附於樹脂中，由於一般電鍍液中的金屬很少以絡離子型態存在，大部分是以陰離子型態存在，故可利用此方法分離其他金屬。

R-Cl＋KAuCl₂→R-［AuCl₂］＋KCl

利用酸性氧化劑及鹽酸配製成再生劑，將金屬絡離子氧化成陽離子型態而脫離樹脂，樹脂轉成氯型，這樣可將樹脂再生回到原來的狀態而繼續使用。

R-［AuCl₂］＋HCl ＋H₂O_2→R-Cl＋AuCl＋HCl＋O₂

三、另外，從有關資料上查得，現在有一種新的工藝，用硫脲浸出金的方法是近年來濕法冶金的一個研究熱點。是使用強酸性陽離子交換樹脂為吸附劑，以乙醇-硫酸水溶液為洗脫劑，對浸金液中硫脲金的富集。

另外我們現在提供氰化法，氯化法提金的多種樹脂產品，不過說實話，如果你們的處理量不是很大的話，就採用直接焚燒吧，不過這種做法對環境造成很大的影響，量大的話不建議採用。希望以上回答能幫助，可能很多內容比較專業，如果你難以消化可以私密我。

⑥ 什麼是離子交換的水軟化法

離子交換軟化法就是利用離子交換劑降低水中硬度的水處理方法。常用的離子版交權換劑有鈉型樹脂（RNa）、強酸性H(RH)型樹脂和弱酸性H樹脂。離子交換軟化系統採用Na離子交換軟化系統和H-Na離子交換脫鹼軟化系統。

⑦ 什麼叫離子交換軟化法

離子交換軟化法是利用離子交換劑降低水中硬度的水處理方法。常用的離子交換劑有鈉型樹版脂（權RNa）、強酸性H(RH)型樹脂和弱酸性H樹脂。離子交換軟化系統採用Na離子交換軟化系統和H-Na離子交換脫鹼軟化系統。

⑧ 為什麼說在 > 的條件下，經h離子交換的周期出水平均強酸酸度在數

為什麼說在 > 的條件下，經h離子交換的周期出水平均強酸酸度在數
離子交換法是一種藉助於離子交換劑上的離子和廢水中的離子進行交換反應而除去廢水中有害離子的方法。離子交換是一種特殊吸附過程，通常是可逆性化學吸附；其特點是吸附水中離子化物質，並進行等電荷的離子交換。
離子交換劑分無機的離子交換劑如天然沸石，人工合成沸石，及有機的離子交換劑如磺化煤和各種離子交換樹脂。
在應用離子交換法進行水處理時，需要根據離子交換樹脂的性能設計離子交換設備，決定交換設備的運行周期和再生處理。通過本實驗希望達到下述目的：
1) 加深對離子交換基本理論的理解；學會離子交換樹脂的鑒別；
2) 學會離子交換設備操作方法；
3) 學會使用手持式鹽度計，掌握pH計、電導率儀的校正及測量方法。
二、實驗內容和原理
由於離子交換樹脂具有交換基因，其中的可游離交換離子能與水中的同性離子進行等當量交換。 用酸性陽離子交換樹脂除去水中陽離子，反應式如下：
nRH + M+n → RnM + nH+
M——陽離子 n——離子價數
R——交換樹脂
用鹼性陰離子交換樹脂除去水中的陰離子，反應式如下：
nROH + Y−n → RnY + nOH-
Y——陰離子
離子交換法是固體吸附的一種特殊形式，因此也可以用解吸法來解吸，進行樹脂再生。
本實驗採用自來水為進水，進行離子交換處理。因為自來水中含有較多量的陰、陽離
子，如Cl¯， NH4+，Ca，Mg，Fe，Al，K，Na等。在某些工農業生產、科研、醫療衛生等工作中所用的水，以及某些廢水深度處理過程中，都需要除去水中的這些離子。而採用離子交換樹脂來達到目的是可行的方法。

⑨ 離子交換樹脂酸鹼再生的原理

用Na溶液再生強陽離子交換樹脂時，宜採取分步再生法。開始以低濃度Na溶液再生，因為此回時從樹脂上解吸答下來的Ca2+濃度高，但Na濃度較低，即使形成少量Ca2+Na沉澱也會被溶液沖走。然後逐步提高Na濃度，此時從樹脂上解吸下來的Ca2+濃度低，不會形成Na沉澱。