离子交换分离法综述课件.ppt

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1、10.5离子交换分离法10.6色谱分离10.7电分离法10.8气浮分离法10.9液膜分离10.5离子交换分离法一、定义利用离子交换剂与溶液中的离子之间发生交换反应进行分离的方法。二、离子交换剂的种类和性质1、离子交换剂的种类强酸性阳离子交换树脂无机离子交换剂有机离子交换剂(离子交换树脂)特种树脂螯合树脂大孔树脂萃淋树脂纤维素交换剂负载螯合剂树脂阳离子交换树脂阴离子交换树脂弱酸性阳离子交换树脂强碱性阴离子交换树脂弱碱性阴离子交换树脂R-SO3H树脂,如国产732R-COOH,R-OH树脂R4N+Cl-树脂-NH2,-NHR,-NR2树脂2、离子交

2、换树脂的结构与性质高分子聚合物，具有网状结构，稳定性好。网状结构的骨架上连接有活性基团，如-SO3H，-COOH，-N(CH3)3Cl等，可与溶液中的离子进行交换离子交换的过程：R-SO3H+Na+→R-SO3Na+H+R-N(CH3)3Cl+OH-→R-N(CH3)3OH+Cl-未交换+已交换1）、交联度（1）、定义：二乙烯苯为交联剂，树脂中含有二乙烯苯的百分率就是该树脂的交联度。（2）、交联度小，溶涨性能好，交换速度快，选择性差，机械强度也差；交联度大的树脂优缺点正相反。一般4~14％适宜。2）、交换容量（1）、定义：每克干树脂所能交换的物

3、质的量。（2）、交换容量表示树脂网状结构中活性基团的数目，一般树脂的交换容量3~6mmol/g。三、离子交换树脂的亲合力1、离子交换的过程：R-SO3H+Na+→R-SO3Na+H+R-N(CH3)3Cl+OH-→R-N(CH3)3OH+Cl-2、离子在离子交换树脂上的交换能力与离子的水合离子半径、电荷及离子的极化程度有关。水合离子半径↓，电荷↑，离子的极化程度↑，亲和力↑。3、阳离子交换树脂1）、强酸性阳离子交换树脂：Li+＜H+＜Na+＜NH4+＜K+＜Rb+＜Cs+＜Ag+＜Tl+UO22+＜Mg2+＜Zn2+＜Co2+＜Cu2+＜Cd2

4、+＜Ni2+＜Ca2+＜Sr2+＜Pb2+＜Ba2+＜Na+＜Ca2+＜Al3+＜Th4+2）、弱酸性阳离子交换树脂，H＋的亲合力大于阳离子，阳离子亲合力与强酸性阳离子交换树脂类似。4、阴离子交换树脂1）、强碱型阴离子交换树脂F-

5、换分离操作五、离子交换分离法的应用装柱离子交换洗脱树脂再生制备去离子水微量组分富集分离（Au,Pt,Pd）阴、阳离子分离10.6色谱分离一、概述1、基本概念色谱是一种多级分离技术，基于被分离物质分子在两相（固定相，流动相）中分配系数的微小差别进行分离。当两相作相对移动时，被测物质在两相间进行反复多次分配，微小差别放大，使各组分分离。色谱法也称层析法、色层法固定相流动相色谱柱被分离组分2、分类色谱法液相色谱法气相色谱法平板色谱法柱色谱法薄层色谱法纸色谱法气液色谱法气固色谱法分配色谱法吸附色谱法离子交换色谱法超临界流体色谱法亲和色谱法排阻色谱法二、

6、萃取色谱分离法1、方法原理溶剂萃取原理与色谱分离技术相结合的液相分配色谱；将含有待分离组分的样品加入色谱柱，用流动相洗脱，待分离组分在两相间进行萃取和反萃取多次分配，实现分离。2、固定相和流动相1）、固定相：有机萃取剂（涂渍或吸留在惰性载体上）2）、流动相：无机化合物水溶液3、影响分离的主要因素三个：固定相、载体和流动相。1）、对固定相的要求有机萃取剂在流动相中不溶解2）、对载体的要求惰性常用载体：硅藻土、硅胶、活性炭纤维等3）、流动相通常为无机酸，如盐酸、硫酸、硝酸及其混合物4、操作方法a、用浸渍法制备固定相并平衡；b、进样；c、洗涤；d、洗

7、脱分离；e、色谱柱再生。三、薄层色谱和纸色谱均属于平面色谱纸色谱的载体为滤纸，现很少用，仅介绍薄层色谱。1、薄层色谱原理吸附解吸再吸附再解吸多次分配过程1、层析缸2、薄层板3、斑点4、原点5、展开剂（流动相）2、薄层色谱固定相硅胶、活性氧化铝及纤维素，铺在玻璃板上。3、薄层色谱流动相（展开剂）正相薄层色谱：含有少许酸或碱的有机溶剂；反相薄层色谱：无机酸水溶液。4、比移值:样品点中心到原点距离与溶剂前沿到原点距离的比值。对组分A：Rf=a/c对组分B：Rf=h/cRf=1；或Rf=05、薄层色谱应用广泛，有机物组分检测（有机合成）10.7电

8、分离法电分离法：电场作用下，基于物质在溶液中的电化学性质的差异进行分离的方法。类型：电解分离、电泳分离、电渗析分离、溶出伏安法等1、电泳分离原理电泳: