離子交換選擇系數k
Ⅰ 什麼是分配系數
分配系數,是指在一定溫度下,達到分配平衡時某一物質在兩種互不相溶的溶劑中的活度(常近似為濃度)之比。為一常數。分配系數可用於表示該物質對兩種溶劑的親和性的差異。
常用的溶劑體系是由水和一種與水不互溶的有機溶劑組成,如正辛醇-水體系,所得的分配系數稱為辛醇-水分配系數。用辛醇是因為該體系近似於體內脂細胞膜胞質溶膠體系對有機物的分配。
土壤化學研究中,固-液相分配系數指體系達到平衡狀態時溶質在固液兩相中的濃度比值,它可反映養分元素或其他化學物質在兩相中的遷移能力及分離效能·可用於研究土壤中元素或化合物的生物有效性
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分配系數的測定
一、注意事項
1、 從容器壁中溶出離子。在測定分配系數的實驗中,常常在酸性溶液中使用稀薄離子溶液(各離子濃度是10-4mol/L或10-3mol/L以下)。因此在使用玻璃容器進行實驗時,需要注意從玻璃中溶出的Na。
使用的玻璃容器需要預先用2 mol/L的硝酸溶液浸泡,使容器壁轉化為氫離子型後使用。移液管等玻璃器具也需要用酸清洗浸泡後使用。為避免Na的污染,用同樣方法處理聚乙烯塑料試驗容器也是有效的。
2、確認平衡。在低濃度溶液中進行離子交換實驗時,常常需要很長時間讓反應達到平衡(甚至有反應1個月的例子)。因此,先進行預備實驗求出達到平衡所需的時間,然後再進行分配系數的測定實驗。
二、測定方法
1、分配系數的測定。以H鹼金屬離子交換反應為例說明分配系數的測定法。首先,將離子交換材料裝入柱子中,流經酸溶液使交換材料轉化為氫離子型。取0.1 g氫離子型的離子交換材料裝入帶蓋子的聚乙烯管,
加入用硝酸調節酸濃度後的(10-4mol/L LiNO3+10-4 mol/L NaNO3 + 10-4mol/L KNO3 + 10-4mol/L RbNO3 + 10-4mol/L CsNO3)混合溶液10 cm3。在一定時間內慢慢晃動直至反應達到平衡。
用原子吸光法測定原液和平衡後上部澄清液中的金屬離子濃度。通過離子交換實驗前後金屬離子濃度的變化計算交換材料中的金屬離子含量,再通過以下公式計算分配系數:
Kd(cm3/g)=交換材料中的離子含量(mol/g)/溶液中的離子濃度(mol/cm3)
當50%的離子被交換材料吸附時,分配系數為100 cm3/g。用中和滴定法確定溶液的酸濃度,對低濃度的酸溶液測定其pH值。
2、弱酸性離子交換材料的分配系數。對於弱酸性離子交換材料,因為在酸性范圍內幾乎不進行離子交換,所以必須在中性至弱鹼性范圍內測定分配系數。在這種情況下,把鹼金屬硝酸鹽的一部分用鹼金屬氫氧化物代替可以提高溶液的pH值,由此求出分配系數
Ⅱ 胡克定律中的系數K怎樣計算
胡克定律的表達式為f=kx,其中k是常數,是物體的倔強系數。在國際單位制中,版f的單位是牛,x的單位是米,它是形變數權(彈性形變),k的單位是牛/米。倔強系數在數值上等於彈簧伸長(或縮短)單位長度時的彈力
Ⅲ 離子交換樹脂 硫酸根離子的選擇性更強,可以置換氯離子。為什麼選擇系數更小
離子交換樹脂抄,在形成沉澱(如Ba2+)的條件下,硫酸根可以置換氯離子,但硫酸根離子和氯離子同為強酸根離子,硫酸根離子與可沉澱離子形成沉澱的化學驅動力並不強,以Ba2+離子為例,即Ba2+離子被硫酸根俘獲形成沉澱的百分率並不高,因此,硫酸根離子選擇系數更小。
Ⅳ kd 分配系數取什麼 吸附
分配系數反映了溶質在兩相中的遷移能力及分離效能,是描述物質在兩相中行為的重要物理化學特徵參數。
英文定義:
In the fields of organic and medicinal chemistry, a partition (P) or distribution coefficient (D) is the ratio of concentrations of a compound in the two phases of a mixture of two immiscible solvents at equilibrium. Hence these coefficients are a measure of differential solubility of the compound between these two solvents.
分配系數與組分、流動相和固定相的熱力學性質有關,也與溫度、壓力有關。在不同的色譜分離機制中,K有不同的概念:吸附色譜法為吸附系數,離子交換色譜法為選擇性系數(或稱交換系數),凝膠色譜法為滲透參數。但一般情況可用分配系數來表示。
在條件(流動相、固定相、溫度和壓力等)一定,樣品濃度很低時(Cs、Cm很小)時,K只取決於組分的性質,而與濃度無關。這只是理想狀態下的色譜條件,在這種條件下,得到的色譜峰為正常峰;在許多情況下,隨著濃度的增大,K減小,這時色譜峰為拖尾峰;而有時隨著溶質濃度增大,K也增大,這時色譜峰為前延峰。因此,只有盡可能減少進樣量,使組分在柱內濃度降低,K恆定時,才能獲得正常峰。
在同一色譜條件下,樣品中K值大的組分在固定相中滯留時間長,後流出色譜柱;K值小的組分則滯留時間短,先流出色譜柱。混合物中各組分的分配系數相差越大,越容易分離,因此混合物中各組分的分配系數不同是色譜分離的前提。
在HPLC中,固定相確定後,K主要受流動相的性質影響。實踐中主要靠調整流動相的組成配比及pH值,以獲得組分間的分配系數差異及適宜的保留時間,達到分離的目的。
非離子性有機物可通過溶解作用分配到土壤有機質中,並經過一定時間達到分配平衡,此時有機物在土壤有機質和水中含量的比值稱為分配系數。
Ⅳ 什麼叫離子交換選擇性系數它有何重要意義
【精銳解答來】指離子選擇性自電極對待測(敏感)離子和干擾離子響應程度的判別,即外來離子(干擾離子)j對待...選擇性系數Kij是判斷離子選擇電極性能的重要參數之一,但它不是一個嚴格的常數,隨測定的方法和實驗條件不同而不相同。請採納,謝謝!
Ⅵ 緊急求助,離子交換色譜的一個小問題
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.
Ⅶ 如何計算離子交換反應的選擇系數
離子交換樹脂法是一種應用廣泛的方法,樹脂中含有的氨基、羥基等活性基團可內以與重金屬離子進行容螯合、交換反應,從而去除廢水中重金屬離子的方法,同時還可以用於濃縮和回收溶液中痕量的重金屬,其優點是樹脂具有可逆性,可通過再生重復使用,且交換選擇性好,缺點是價格昂貴。因此研究和選擇成本低、選擇性高、交換容量大、吸附-解吸過程可逆性好的離子交換樹脂,對於處理重金屬廢水有著重要意義
Ⅷ 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。
Ⅸ 胡克定律中的系數K怎樣計算啊
胡克定律的表達式為f=kx,其中k是常數,是物體的倔強系數。在國際單位制中,f的單位是牛,x的單位是米,它是形變數(彈性形變),k的單位是牛/米。倔強系數在數值上等於彈簧伸長(或縮短)單位長度時的彈力
Ⅹ 離子交換法測定PbCl2的溶度積常數 實驗中影響K測定結果准確度的因素有哪些
在氯化鉛飽和溶液中C(cl-)=2C(Pb2+)
Ksp=[cl-]*[cl-]*[Pb2+]
故而影響准確的因素主要是測定鉛濃度時操作因素:回離子交換柱中空氣未排答盡;轉型時,鈉型完全轉變為氫型,蒸餾水沖洗交換柱至流出液呈中性;交換淋洗時液體的損失;滴定終點判定(指示劑選擇);