離子交換層次收率很低
⑴ 離子交換法制備碳酸氫鈉實驗中,NaHCO3的收率為什麼低於100%
製取氯氣時,不可以用飽和碳酸氫鈉溶液,,因為Cl2溶於水形成HCl,會與HCO3-反應,直到反回應完全.同時與碳酸氫鈉答反應也會有二氧化碳氣體雜質生成.實驗室製取氯氣含有HCl和水分,常用飽和食鹽水和濃硫酸凈化氣體
⑵ 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。
⑶ 離子交換法製取碳酸氫鈉收率為什麼低於100%
在反應平衡的抄角度來襲講:在碳酸氫鈉溶液中,碳酸氫根既能電離又能水解,碳酸氫根水解、碳酸氫根電離、都是碳酸氫鈉收率為什麼低於100%的原因。
離子交換藉助於固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進行交換,以達到提取或去除溶液中某些離子的目的,是一種屬於傳質分離過程的單元操作。
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一、離子交換主要類型有:
1、攪拌槽,適用於處理粘稠液體。當單級交換達不到要求時,可用多級組成級聯。
2、固定床離子交換器,也稱離子交換柱,是用於離子交換的固定床傳質設備,應用最廣。
3、移動床離子交換器,用於離子交換的移動床傳質設備,由於技術上的困難尚未得到工業應用。
二、離子交換的作用:水處理(軟化和純化);溶液(如糖液)的精製和脫色;從礦物浸出液中提取鈾和稀有金屬;從發酵液中提取抗生素以及從工業廢水中回收貴金屬等。