磺酸型离子交换树脂可用于分离
㈠ 阳离子交换膜的原理是什么
离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。按交换基团性质的不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。
阳离子交换树脂大都含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离子交换树脂,其结构式可简单表示为R—SO3H,式中R代表树脂母体,其交换原理为
2R—SO3H+Ca2+ (R—SO3)2Ca+2H+
这也是硬水软化的原理。
阴离子交换树脂含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团。它们在水中能生成OH-离子,可与各种阴离子起交换作用,其交换原理为
R—N(CH3)3OH+Cl- R—N(CH3)3Cl+OH-
由于离子交换作用是可逆的,因此用过的离子交换树脂一般用适当浓度的无机酸或碱进行洗涤,可恢复到原状态而重复使用,这一过程称为再生。阳离子交换树脂可用稀盐酸、稀硫酸等溶液淋洗;阴离子交换树脂可用氢氧化钠等溶液处理,进行再生。
离子交换树脂的用途很广,主要用于分离和提纯。例如用于硬水软化和制取去离子水、回收工业废水中的金属、分离稀有金属和贵金属、分离和提纯抗生素等。
㈡ 磺酸基阳离子交换键合硅胶为填充剂的色谱柱有吗
原理:
离子交换色谱(ion exchange chromatography,IEC)以离子交换树脂作为固定相,树脂上具有固定离子基团及可交换的离子基团。当流动相带着组分电离生成的离子通过固定相时,组分离子与树脂上可交换的离子基团进行可逆变换。根据组分离子对树脂亲合力不同而得到分离。
装置:
(1)分离柱 装有离子交换树脂,如阳离子交换树脂、阴离子交换树脂或螯合离子交换树脂。为了减小扩散阻力,提高色谱分离效率,要使用均匀粒度的小球形树脂。最常用的阳离子交换树脂是在有机聚合物分子(如苯乙烯-二乙烯基苯共聚物)上连接磺酸基官能团(─SO3─)。最常用的阴离子交换剂是在有机聚合物分子上连接季铵官能团(─NH4)。这些都是常规高交换容量的离子交换树脂,由于它们的传质速度低,使柱效和分离速度都低。C.霍瓦特描述了一种薄膜阴离子交换树脂,它是在苯乙烯-二乙烯基苯共聚物核心上沉淀一薄层阴离子交换树脂,就象鸡蛋有一薄层外皮那样,离子交换反应只在外皮上进行,因此缩短了扩散的路径,所以离子交换速度高,传质快,提高了柱效。同样,在小颗粒多孔硅胶上涂一薄层离子交换材料也可得到相同类型的树脂。螯合离子交换树脂具有络合某些金属离子而同时排斥另一些金属离子的能力,因此这种树脂具有很高的选择性。除了离子交换柱外,其他高效液相色谱柱也可用于分离离子。
(2)抑制柱和柱后衍生作用 常用的检测器不仅能检测样品离子,而且也对移动相中的离子有响应,所以必须消除移动相离子的干扰。在离子色谱中,消除(抑制)移动相离子干扰的常用方法有两种。
①抑制反应,用抑制反应来改变移动相,使移动相离子不被检测器测出。离子色谱通常使用电导检测器。在抑制反应中??缍匝衾胱佣?裕?把高电导率移动相的氢氧化物转变成水,而样品离子则转变成它们相应的酸:
NaOH+H+─→Na++H2O
NaX+H+─→HX+Na+
在装有强酸性阳离子交换树脂的柱中进行抑制反应,使用一段时间后,这种树脂就需要再生,很不方便。改用连接有磺酸基(─SO3H)的离子交换膜(阳离子交换膜)或用连接有铵基(─NH4)的离子交换膜(阴离子交换膜),就可以连续进行抑制反应。例如,阳离子交换膜可使阳离子通过它扩散过去,而阴离子则不能扩散过去。
1981年,T.S.史蒂文斯和斯莫尔等报道了中空纤维抑制法。这种纤维是由阳离子交换膜材料拉制而成。用这种方法不仅不需要再生抑制柱而且减小了峰的加宽,提高了柱效。一种比较新的膜技术是加一电场以加速离子的传递,该法与中空纤维法比较,其优点是反应时间短、交换能力高,并且可以用于阳离子和阴离子两者。
②柱后衍生作用,将从柱子流出的洗出液与对被测物有特效作用的试剂相混合,在一反应器中生成带色的络合物(见配位化合物)。对衍生试剂最重要的要求是它们与被测物能生成络合物,但不与移动相生成络合物。柱后衍生法能用于测定重金属离子,所用的衍生试剂有茜素红S等。
(3)检测器 分为通用型和专用型。通用型检测器对存在于检测池中的所有离子都有响应。离子色谱中最常用的电导检测器就是通用型的一种。紫外-可见分光光度计是专用型的检测器,对离子具有选择性响应。可变波长紫外检测器与电导检测器联用,能帮助鉴定未知峰,分辨重叠峰和提供电导检测器不能测定的阴离子,如硫化物及亚砷酸中的阴离子的检测。
在离子色谱中,电导检测法总是和抑制反应配合使用。这种检测器对分子不响应,如水、乙醇或者不离解的弱酸分子等。对于电导检测器,一个重要的条件是温度要稳定,所以检测池要放在恒温箱中,1982年H.萨托设计一种双示差电导检测器,消除了温度变化对检测的影响,可测定10-9摩尔的阴离子。
应用:
离子色谱主要用于测定各种离子的含量,特别适于测定水溶液中低浓度的阴离子,例如饮用水水质分析,高纯水的离子分析,矿泉水、雨水、各种废水和电厂水的分析,纸浆和漂白液的分析,食品分析,生物体液(尿和血等)中的离子测定,以及钢铁工业、环境保护等方面的应用。离子色谱能测定下列类型的离子:有机阴离子、碱金属、碱土金属、重金属、稀土离子和有机酸,以及胺和铵盐等。
㈢ 磺酸型离子交换树脂 为什么要进行预处理
离子交换树脂抄是一种合成的高袭聚物,不溶于水,能吸水膨胀。高聚物分子由能电离的性基团及非极性的树脂组成。极性基团上的离子能与溶液中的离子起交换作用,而非极性的树脂本身物性不变。通常离子交换树脂按所带的基团分为强酸(=R=S03H)
㈣ 磺酸基阳离子交换树脂工艺的初步设计
首先在开始使用系统以前检查柱子有否微生物生长,否则柱子会堵塞,柱压会升高到无法接受的水平。然后,不接检测器,正向安装色谱柱,使用纯甲醇以0.6ml/min流速冲洗约10倍柱体积。
再连接检测器,用纯甲醇以0.6ml/min流速冲洗约20倍柱体积。
然后使用去离子水以0.6ml/min流速冲洗约20倍柱体积。
最好再确保连接好保护柱(多使用相应柱制造商针对性提供的保护柱),再用选用的洗脱液以0.6ml/min流速平衡1h以上,进样检测。同样,若洗脱液中含有缓冲盐类,在用分析洗脱液平衡之前,先用不含缓冲盐的同比例洗脱液过渡,冲洗约10倍柱体积,避免缓冲盐在分析柱内析出。
特别注意:
①洗脱液要求是新制的缓冲液。对于阳离子交换柱,多用柠檬酸或酒石酸缓冲液(或其混合溶液)、邻苯二甲酸缓冲液,pH范围从2.5到6.5;对于阴离子交换柱,多用磷酸缓冲液、硝酸铵溶液(1mMol/L),邻苯二甲酸缓冲液,pH范围从2.5到6.5。绝对禁止使用水杨酸缓冲液,因水杨酸分解产物会改变固定相的性质。洗脱液在使用以前必须用0.45um滤膜过滤并彻底脱气,以防止发生检测和泵送问题。
②提倡在室温环境使用,为了提高分析的稳定性,可以设置高于室温5~10℃的柱温,最好不要在40℃以上使用。
③使用过程中不要超过其耐受最高压力。
④增加流速或者降低流速要采取小的间隔变化以防止柱床的扰动。更换柱子,必须先降低流量至0,等待洗脱液完全流出柱子,压力变化到0(约2min)后再更换。
⑤必须防止将来自流动相或者样品中的疏水性或与流动相极性差别很大的化合物进入色谱柱,特别地,要绝对禁止导入颗粒杂质,以防止操作压力增高,污染物难以或者不能去除。
(6)分析完毕,净化程序基本同C18柱,先用去离子水以0.6ml/min流速冲洗约20倍柱体积。然后用甲醇以0.6ml/min流速冲洗约10倍柱体积,纯甲醇饱和后密封保存即可。(注意:一定要确保在柱子内没有缓冲液或者其他含盐类的洗脱液的情况下保存色谱柱。)
(7)长时间保存后重新使用,重复上述(1)~(6)即可。
㈤ 全氟磺酸离子交换膜( PSAIM)与全氟磺酸质子交换膜(PEM)的区别
全氟磺酸离子交换膜和全氟磺酸质子交换膜应是一个东西吧;而全氟磺酸离子膜是指全氟磺酸树脂的一种膜形式吧,而交换膜是指全氟磺酸—羧酸复合膜吧。
㈥ 离子交换层析分离氨基酸时,(苯乙烯磺酸钠)为什么组氨酸后洗脱出来而赖氨酸先洗脱出来
你们是不是这样分析的:组氨酸的PI是7.59,赖氨酸是9.74,这证明赖氨酸碱性更强,酸性更弱,而内用H+洗脱时,先洗脱是应容该是酸性弱的物质所以赖氨酸应该先洗脱下来?
或许可以这样解释:碱性氨基酸和阳离子交换树脂的结合是以氢离子为媒介,借助氢键的极性连接起来的。如果我没记错的话,伯氨基形成的氢键要比仲氨基形成的氢键强一些。
不管用是钠型的还是氢型的阳离子交换树脂,组氨酸和赖氨酸要与其吸附都必需通过氢离子。钠型的阳离子交换树脂并是不所有的磺酸基都与钠离子结合的。你用平衡常数算一下。而且,你用来溶解氨基酸的溶液是强碱性的吗?你的树脂是再生的吗?
㈦ 强酸性阳离子交换树脂会不会在反应中掉磺酸基
会的,首先现在市场上的那些非常具有价格优势的阳树脂,大多是采用二次聚合工艺生产(所谓的一次聚合和二次聚合工艺,我简单作一描述:一次聚合就是以前的老工艺,苯乙烯和二乙烯苯发生聚合反应生成树脂白成品——白球,这个聚合反应的得率是81%,而所谓的二次聚合工艺,就是在一次聚合的基础上,进行二次油相悬浮聚合,将那些一次聚合过程中没有聚合成可用球体的粉状料,再次发生聚合交联在一次球体上面,从而达到原料的利用率,但是事实上,二次聚合所利用的那些粉状体,也可以理解为低溶低聚物,物化性能很不稳定,在使用中极易降解脱落。),但遗憾的是,现在大多用户因为招投标制度的限制,过于看重价格优势,而忽略了实际使用成本。就拿市面上最最普通的锅炉软化树脂为例,那些偷工减料的低价阳树脂,我们离子交换树脂行业有一种说法称之为3个1/3,即:周期制水量比标准产品低1/3,使用寿命只有标准产品的1/3,价格比标准产品低1/3。更为遗憾的是,国内用户盲目推崇洋品牌,宁愿购买高价的漂**、罗门**等品牌产品,其实就锅炉软化水用的阳树脂非但都是国产,而且还是小厂贴牌代加工生产的,试问岂不是当了回“猪头”??!广大用户醒醒吧,不要在自身缺乏专业基础学习的问题上,埋怨国内产品质量不好,埋怨国内商家不讲信用,试问您正视问题的根本了吗?如果国人内心都能自觉的有这样一个问号,中国就一切OK了!
有些扯跑题了啊,不好意思!回到问题本身,阳树脂掉磺酸基的情况,除了二次聚合工艺容易产生外,一次聚合工艺生产的阳树脂,也会在高温、光照和氧化的运行工况下发生,只是一次聚合降解的更慢,性能更稳定。希望能解答您的疑问。
㈧ 请问哪里有卖全氟磺酸型离子交换树脂最好用的氟磺酸型离子交换树脂
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㈨ 过量、少量二氧化碳分别与氢氧化钠反应的化学方程式、离子方程式
二氧化碳过量化学方程式:
CO₂ + NaOH === NaHCO₃
离子方程式:
CO₂ + OH- === HCO₃-
二氧化碳少量化学方程式:
CO₂ + 2NaOH === Na₂CO₃ + H₂O
离子方程式:
CO₂ + 2OH- === CO₃2- + H₂O
氢氧化钠,化学式为NaOH,俗称烧碱、火碱、苛性钠,为一种具有强腐蚀性的强碱,一般为片状或块状形态,易溶于水(溶于水时放热)并形成碱性溶液,另有潮解性,易吸取空气中的水蒸气(潮解)和二氧化碳(变质),可加入盐酸检验是否变质。
(9)磺酸型离子交换树脂可用于分离扩展阅读:
氢氧化钠的用途
肥皂:制造肥皂是烧碱最古老和最广泛的用途。
氢氧化钠一直被用于传统的生活用途。直到今天,肥皂、香皂和其它种类的洗涤用品对烧碱的需求量依然占烧碱的15%左右。
精炼石油
石油产品经硫酸洗涤后还含有一些酸性物质,必须用氢氧化钠溶液洗涤,再经水洗,才能得到精制产品。
人造纤维和纺织
人造纤维如人造棉、人造毛、人造丝等,大都是粘胶纤维,它们是用纤维素、氢氧化钠、二硫化碳(CS2)为原料制成粘胶液,经喷丝、凝结而制得。
二氧化碳的用途
液体二氧化碳用作致冷剂,飞机、导弹和电子部件的低温试验,提高油井采收率,橡胶磨光以及控制化学反应,也可用作灭火剂。
超临界状态的二氧化碳可以用作溶解非极性、非离子型和低分子量化合物的溶剂,所以在均相反应中有广泛应用。
高纯二氧化碳主要用于电子工业,医学研究及临床诊断、二氧化碳激光器、检测仪器的校正气及配制其它特种混台气,在聚乙烯聚合反应中则用作调节剂。
㈩ 离子交换实验中用到的磺酸型阳离子离子交换树脂是什么颜色的
你喜欢怎都用脑袋光酸情瑶离子离子交换树脂是什么颜色一般都是黄色深黄色的一种颜色?