Principe de la s paration sur une r sine changeuse d ions
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Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions PowerPoint PPT Presentation


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Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions. La réaction d’échange entre la résine et le mélange à séparer dépend de l’affinité relative de la résine pour le contre ion qu’elle porte et pour l’ion qu’elle doit fixer. Interviennent dans cette fixation : Charge de la résine.

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Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions

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Presentation Transcript


Principe de la s paration sur une r sine changeuse d ions

Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions

La réaction d’échange entre la résine et le mélange à séparer dépend de l’affinité relative de la résine pour le contre ion qu’elle porte et pour l’ion qu’elle doit fixer.

Interviennent dans cette fixation :

  • Charge de la résine.

  • Charge et la taille des ions à fixer.

  • Concentration des ions à séparer.

  • Accessibilité aux groupements ionisés de la résine.

  • Vitesse d’écoulement du liquide.


Principe de la s paration sur une r sine changeuse d ions1

Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions

Étapes de la séparation :

  • Conditionnement de la résine.

  • Application du mélange de solutés.

  • Fixation éventuelle des solutés à la résine = la phase stationnaire (interactions ioniques).

  • Élution : entraînement des solutés par la phase stationnaire.


Principe de la s paration sur une r sine changeuse d ions2

Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions

G-, X+

G-, X+

G-, X+

G-, X+

Exemple : séparation sur une résine anionique (= échangeur de cations)

 La résine est conditionnée c’est-à-dire mise dans la colonne dans une solution tampon à pH adéquat (Ex : pH acide), chaque groupement fonctionnel est associé à son contre-ion


Principe de la s paration sur une r sine changeuse d ions3

Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions

AA-

AA-

AA-

AA1+

AA1+

G-, X+

G-, X+

G-, X+

G-, X+

AA2+

 Le mélange de solutés à séparer est déposé sur la résine.


Principe de la s paration sur une r sine changeuse d ions4

Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions

AA-

AA-

AA-

AA1+

AA1+

G-, X+

G-, X+

G-, X+

G-, X+

AA2+

Les cations peuvent se fixer à la résine (condition : affinité ++)

Les anions ne peuvent pas se fixer à la résine.

 Les solutés migrent dans la résine poreuse.


Principe de la s paration sur une r sine changeuse d ions5

Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions

AA-

AA-

AA-

AA1+

AA1+

G-, X+

G-, X+

G-, X+

G-, X+

AA2+

Tampon de lavage

Les anions (non fixés à la résine) sont emmenés dans le tampon de lavage.

 On effectue le lavage de la colonne avec le même tampon que le conditionnement


Principe de la s paration sur une r sine changeuse d ions6

Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions

AA1+

AA1+

G-,

G-, X+

G-,

G-,

AA2+

Plus le volume de NaOH ajouté augmente et plus le pH augmente.

Tampon d’élution

pH

V(NaOH) en mL

Les cations se décrochent en fonction des conditions de pH : pour pH>pHi, l’aa passe sous forme d’anion

 Elution : on applique un tampon d’élution qui modifient les conditions de fixation.

Par exemple : tampon d’élution = solution de NaOH à 1 mol.L-1


Principe de la s paration sur une r sine changeuse d ions7

Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions

G-, X+

G-,

G-, X+

G-, X+

G-, X+

G-,

G-, X+

G-,

Tampon de conditionnement = tampon de lavage

 Régénération de la résine : les contres-ions sont réassociés à leur groupement fonctionnel. La résine est prête à être réutilisée


Exemple de support la r sine amberlite irc 50 un changeur de cations

Exemple de support : la résine Amberlite IRC 50, un échangeur de cations

Monomères constitutifs :

Acide méthacrylique (95%)

Divinylbenzène (5%)

Structure de la résine :

Observation de la résine au MEB :


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