11.3.1 离子交换树脂

交联剂 11.3.1 离子交换树脂 §11.3 离子交换分离离子交换分离法是离子交换剂与溶液中的离子发生交换反应而使离子分离的方法 Ion exchange resins 离子交换树脂的结构带有活性基团的网状高分子聚合物骨架酚醛树脂聚乙烯树脂活性基团 —SO3H —N+R3OH- 酸性基团碱性基团特殊基团 —NR2 —COOH

聚合交联作用磺化聚苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂 R-SO3H + M+ = R-SO3M + H+ 交联剂活性基团

R-NH2 +H2O R-N+H3 OH- 离子交换树脂的分类依据活性基团分类使用 pH 范围 —SO3H 阳离子交换树脂强酸型 pH > 2 pH > 6 pH>pKa —COOH 交换基为酸性，H+与阳离子交换弱酸型 pH >10 —OH —N+(CH3)3OH- pH <12 强碱型阴离子交换树脂 —N+H3 OH- pH < 4 弱碱型 —N+H2R OH- 交换基为碱性，阴离子发生交换 pOH>pKb —N+HR2OH- 螯合树脂含有特殊螯合基团的树脂电子交换树脂，含有氧化还原功能基团特殊交换树脂手性基团，进行手性拆分示意图

R-SO3H + M+ R-SO3M + H+ RN+(CH3)3OH-+ X- RN+(CH3)3X-+ OH- R-NH2 + H2O R-N+H3 OH- RN+H3OH-+ X- RN+H3X- + OH- R-L + M (R-L)nM 交换反应阳离子交换树脂阴离子交换树脂水合作用螯合交换树脂

离子交换树脂的性能参数 交联度表征骨架性能的参数是指交联剂在反应物中所占的质量分数交联度大，树脂孔隙，交换反应速度，选择性。小慢高交联度小，树脂孔隙，交换反应速度，选择性。大快低氨基酸的分离，交联度8 %，多肽的分离 2 ~ 4 % 交换容量表征活性基团的性能参数每克干树脂所能交换的物质的量（mmol)。决定于网状结构中活性基团的数目。交换容量由实验测得

交换容量的测定 称取某R4N+OH- 型阴离子交换树脂2 .00 g，置于锥型瓶中，加入0.200 mol / L HCl 100 mL 浸泡一昼夜。用移液管吸取25.00 mL, 以甲基红为指示剂，用0.100 mol /L NaOH溶液滴定，消耗20.00 mL。计算离子交换树脂的交换容量。

I V 交换过程与总交换量 exchange capacity 总交换容量是指柱上树脂所能交换的总量。始漏量 V0 流出曲线

R-A+ + B+ R-B+ + A+ 半径小电荷数 11.3.2 离子交换亲合力affinity 离子交换树脂与电解质溶液接触时发生离子交换反应 K——选择性系数，也叫分离因素衡量树脂对离子的亲和力的大小的参数可以推导得亲和力水合离子的半径离子的电荷 K K 离子交换分离的基础亲和力的差异

游离状态 H2O 强酸型阳离子交换树脂分离示例 K：亲和力 Cl-, K+, Na+, Ag+的分离 H+ < Na+ < K+ < Ag+ 交换 exchange

H+ < Na+ < K+ < Ag+ C t 洗脱 elute Ag+ Na+ K+ 淋洗曲线洗脱剂 eluant 洗出液 eluate 测定天然水或自来水中阳离子的总浓度的方法及原理？

R-SO3H + M+ R-SO3M + H+ OH- H+ RN+H3OH- + X- RN+H3X- + OH- H+ + OH- H2O 11.3.3 离子交换分离法的应用水的净化阳离子交换阴离子交换去离子水 de-ionized water 除去水中的杂质离子

Cl- RN+(CH3)3OH- 高温灰化王水浸取微量组分的富集例：矿石中铂、钯的富集与测定 Pt(IV) Pd(II) PtCl62- PdCl42- [RN+(CH3)3]2PtCl62- [RN+(CH3)3]2PdCl42- 分光光度法测定阴阳离子的分离 Cr3+, CrO42- Al3+, FeCl4- 性质相似的物质的分离氨基酸的分离

叶绿素的石油醚溶液 石油醚 §11.4 色谱分离法 1906年俄国植物学家 Michael Tswett 概述 Chromatography CaCO3 洗脱 CaCO3 固定相 stationary phase 石油醚流动相 mobile phase

I t 洗脱

色谱分离法的分类（原理） 吸附能力的差异吸附色谱 Adsorption chromatography 分子尺寸的大小不同排阻色谱 Exclusion chromatography Gel-permeation chromatography （凝胶色谱）两相中分配系数的不同分配色谱 Partition chromatography 亲和力的差异离子交换色谱 Ion-exchange chromatography 特异反应，亲和力的差异亲和色谱 Affinity chromatography

色谱分离法的分类（支撑体形状） 柱色谱 columu chromatography 薄层色谱 thin-layer chromatography 纸色谱 paper chromatography 色谱分离法的分类（作用）分离分析分离制备

柱色谱 以吸附柱色谱为例进行讨论固定相，如Al2O3，装柱柱顶倾入样品(A, B) 顶部加入洗脱剂（流动相） A、B两组分随流动相的流动而向下移动。A、B在两相不断进行着的溶解、吸附、再溶解、再吸附过程中，由于在两相吸附能力的差异，达到分离。物质A 物质B

纸色谱paper chromatography 以分配色谱为例进行讨论取一大小适宜的滤纸条在滤纸条的下端点上标准和样品放在色谱筒中展开取出，标记前沿，凉干着色，分析固定相滤纸上的H2O 流动相展开剂

A l a B b 标准样品保留值——比移值 Rf Rf = 0 ~ 1 Rf = 0 ，表明在原点不动 Rf = 1，表明随溶剂一起移动定性分析将标准和样品的 Rf 值进行比较，可以对样品进行定性分析定量分析截取洗脱扫描 CCD摄像

B l b a 参比样品保留值——相对比移值

WB B d l b A WA 样品容量因子ｓ——固定相，　ｍ——流动相分离度理论塔板数（n）和塔板高度（H）

薄层色谱TLC Thin-layer chromatography 用涂有固定相的薄层板代替滤纸进行分离分析支撑体铝板，塑料板，玻璃板等固定相硅胶，氧化铝，聚酰胺等流动相各种配比的溶剂分离原理吸附色谱、分配色谱等定性分析比移值、相对比移值等定量分析截取后洗脱斑点扫描

11.3.1 离子交换树脂

11.3.1 离子交换树脂

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