陰離子交換吸附
A. 吸附法和離子交換法
以各類陰、陽離子交換樹脂為固定相的離子交換法,以萃淋樹脂為固定相的萃淋法回,以螯合答樹脂、螯合纖維、活性炭、聚氨酯泡沫塑料、巰基棉及黃原脂棉等固定相的螯合-吸附法以廣泛用於貴金屬的分離與富集。
在HCl介質中,貴金屬氯配陰離子與陰離子交換樹脂相互作用的強度決定於配陰離子的電荷數,其中雙電荷的[PtCl4]2-、[PdCl4]2-、[PtCl6]2-、[IrCl6]2-、[RuCl6]2-、[OsCl6]2-牢固地吸附於樹脂上,而三電荷的[IrCl6]3-、[RhCl6]3-、[RuCl6]3-僅有很弱的親和力。銠、釕的配合物。由於其配合物在溶液中電荷的可變性,因此它們的吸附強度也隨其電荷數而變化。在實際應用中應考慮這一特性。
B. 根部離子交換吸附原理
根系吸收礦質的來過程
1.離子被吸附源在根系細胞表面
Ø根部細胞呼吸作用放出CO2和H2O。CO2溶於水生成H2CO3, H2CO3能解離出H+和HCO3-離子,這些離子同土壤溶液和土壤膠粒上吸附的離子交換,如K+、Cl-、NCO3-等進行交換,使土壤中的離子被吸附到根表面。
Ø離子交換按「同荷等價」的原理進行,即陽離子只同陽離子交換,陰離子只能同陰離子交換,而且價數必須相等。
Ø根系還可分泌出一些檸檬酸、蘋果酸等有機酸來溶解一些難溶性鹽類,並進一步加以吸收。岩石縫中生長的樹木、岩石表面的地衣等植物就是通過這種方式來獲取礦質營養的。
C. 什麼叫陽離子交換什麼叫陰離子交換
、離子交換樹脂的組成
離子交換樹脂是一類帶有功能基的網狀結構高分子化合物,其結回構由答三部分組成:不溶性的三維空間網狀骨架,連接在骨架上的功能基團和功能基團所帶的相反電荷的可交換離子。
陽離子交換樹脂:骨架上結合有磺酸基(-SO3H)(強酸性陽離子交換樹脂)或羧酸基(-COOH)(弱酸性陽離子交換樹脂)。
陰離子交換樹脂:骨架上結合有季銨基(強鹼性陰離子交換樹脂),伯胺基、仲胺基、叔胺基(弱鹼性陰離子交換樹脂)。
二、離子交換樹脂的分類
按骨架結構不同:凝膠型(干態無孔,吸水後產生微孔)和大孔型(樹脂內部無論干、濕或收縮、溶脹都存在著比凝膠型樹脂更大、更多的孔)。
根據所帶的功能基團的特性:陽離子交換樹脂(帶酸性功能基,能與陽離子進行交換)、陰離子交換樹脂(帶鹼性功能基,能與陰離子進行交換)和其它樹脂。
D. 離子交換樹脂吸附的原理
離子交換樹脂是一類具有離子交換功能的高分子材料。在溶液中它能將本身的離子與溶液中的同號離子進行交換。按交換基團性質的不同,離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩類。
陽離子交換樹脂大都含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基團,其中的氫離子能與溶液中的金屬離子或其他陽離子進行交換。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物經磺化處理得到強酸性陽離子交換樹脂,其結構式可簡單表示為R—SO3H,式中R代表樹脂母體,其交換原理為 2R—SO3H+Ca2+——(R—SO3)2Ca+2H+
這也是硬水軟化的原理。
陰離子交換樹脂含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亞胺基(—NH2)等鹼性基團。它們在水中能生成OH-離子,可與各種陰離子起交換作用,其交換原理為
R—N(CH3)3OH+Cl- ——R—N(CH3)3Cl+OH-
由於離子交換作用是可逆的,因此用過的離子交換樹脂一般用適當濃度的無機酸或鹼進行洗滌,可恢復到原狀態而重復使用,這一過程稱為再生。陽離子交換樹脂可用稀鹽酸、稀硫酸等溶液淋洗;陰離子交換樹脂可用氫氧化鈉等溶液處理,進行再生。
離子交換樹脂的用途很廣,主要用於分離和提純。例如用於硬水軟化和製取去離子水、回收工業廢水中的金屬、分離稀有金屬和貴金屬、分離和提純抗生素等。
E. 離子交換吸附屬於化學吸附嗎
當然是化學吸附,有化學反應發生,陽離子或陰離子與樹脂中的離子進行交換反應。有新物質生成的全是化學反應,存在化學反應的過程都是化學過程。
F. 什麼是離子交換吸附劑
離子交換,就是將溶液中的離子與某一物質發生反應,溶液中的離子結合到物內質上,而容原物質上的離子進入溶液。
1、同一溶液中的離子交換:
Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2NaCl
可以認為硫酸根和氯離子相互交換陽離子,當然也可以說,鈉離子和鋇離子相互交換陰離子。
2、不同液體中的交換(化學萃取):
H2[ZnCl4] + 2RNH3Cl = (RNH3)2[ZnCl4] + 2HCl
R = 長碳鏈烴基
3、溶液和固體中的交換:
1) NaAl11O17 + K(+) = KAl11O17 + Na(+)
2) Ca(2+) + 2HO3S-R = Ca(O3S-R)2 + 2H(+)
1)為無機固體離子交換材料與溶液中的離子交換;
2)為離子交換樹脂與溶液中的離子交換
通常所說的離子交換是指2和3兩種情況,尤其以3中的2)這種離子交換為主。
G. 陰離子交換樹脂吸附交換質粒DNA的原理是什麼
DNA在溶液狀態下會電離出H離子,本身帶負電荷~~
H. 將四種核苷酸吸附於陰離子交換柱上時,應將溶液調到什麼 ph
① 電泳分離4種核苷酸時應取pH3.5 的緩沖液,在該pH時,這4種單核苷酸之間所帶負電荷差異較大,回它們都向正極答移動,但移動的速度不同,依次為:UMP>GMP>AMP>CMP;
② 應取pH8.0,這樣可使核苷酸帶較多負電荷,利於吸附於陰離子交換樹脂柱。雖然pH 11.4時核苷酸帶有更多的負電荷,但pH過高對分離不利。
③ 當不考慮樹脂的非極性吸附時,根據核苷酸負電荷的多少來決定洗脫速度,則洗脫順序為CMP>AMP> GMP > UMP,但實際上核苷酸和聚苯乙烯陰離子交換樹脂之間存在著非極性吸附,嘌呤鹼基的非極性吸附是嘧啶鹼基的3倍。靜電吸附與非極性吸附共同作用的結果使洗脫順序為:CMP> AMP > UMP >GMP。
I. 陰陽離子交換樹脂的工作原理
離子交換樹脂原理即是離子交換樹把溶液中的鹽分脫離出來的過程:
離子交換樹脂作用環境中的水溶液中,含有的金屬陽離子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基團,在水中易生成H+離子)上的H+進行離子交換,使得溶液中的陽離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的H+交換到水中,(即為陽離子交換樹脂原理)。
水溶液中的陰離子(Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亞胺基(—NH2)等鹼性基團,在水中易生成OH-離子)上的OH-進行交換,水中陰離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的OH-交換到水中,(即為陰離子交換樹脂原理)。而H+與OH-相結合生成水,從而達到脫鹽的目的。
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離子交換樹脂使用方法:
1、預選。離子交換樹脂的粒度一般控制在20-35目,有些可達到50目,因此在使用前要先乾燥,粉碎,過篩,通常乾燥時在烘箱中進行,亦可在裝有五氧化二磷、氧化鈣或者濃硫酸的乾燥器中進行,粉碎時不要分得過細,否則影響實驗收率。
2、預處理。強鹼性離子交換樹脂應先用20倍樹脂體積的4%氫氧化鈉水溶液處理,然後用10倍體積的水洗,再用10倍量4%鹽酸處理,最後用蒸餾水洗至中性,然後將氯型轉化成OH型,再轉化成氯型,最後用10倍4%氫氧化鈉水溶液處理。弱鹼性離子交換樹脂處理時只需用10倍量蒸餾水洗即可,不必洗至中性。
3、裝柱。將處理好的樹脂至於燒杯中,加水充分攪拌除掉氣泡,靜置幾分鍾待樹脂大部分沉降後,傾去上層泥狀顆粒;反復操作直至上層液澄清後,即可裝柱。注意要在柱子底部放1cm後的玻璃絲,用玻璃棒將其壓平,將樹脂倒入柱子中,還要注意防止氣泡產生。
4、樹脂交換。將樣品配製成一定濃度的水溶液,以適當流速通過柱子,亦可將樣品溶液反復通過柱子,直到成分交換完全。用顯色法檢驗成分是否交換徹底。
5、樹脂洗脫。注意親和力弱的成分先被洗下來,常用的離子交換樹脂洗脫劑有強酸、強鹼、鹽類、不同pH緩沖溶液、有機溶液等,可選擇梯度洗脫或者單一濃度洗脫。
6、樹脂再生。
J. 離子交換樹脂的吸附選擇
離子交換樹脂的吸附交換原理:
樹脂本身的離子一般是回低價離子,所以樹脂在與水接觸時,根據樹答脂的吸附選擇性,會將水中的高價離子吸附,將低價離子釋放,而這些被釋放的低價離子會與水中的其他離子結合,成為無害的物質,而在實際使用的過程中,經常都是將樹脂轉化為其他的離子形式進行使用,比如一般陽離子交換樹脂會轉化為鈉型樹脂再進行使用,從而達到軟化水的目的。
離子交換樹脂的吸附順序:
1、離子交換樹脂對陽離子的吸附順序:
Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+
2、強鹼性陰離子交換樹脂對陰離子的吸附順序:
SO42- > NO3- > Cl- > HCO3- > OH-
3、弱鹼性陰離子交換樹脂對陰離子的吸附順序:
OH- > 檸檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- >草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- >醋酸根- > HCO3-