第五章离子交换分离法

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离子交换分离法

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离子交换分离法 / 离子交换树脂
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离子交换分离法 / 离子交换树脂
• 阴离子交换树脂
• R-N(CH3 ) 3+OH +NO3- === R-N(CH3 ) 3+ NO3 + OH • R—NH2+H2O=== R—NH3+OH- + H + • R—NH3+OH- +SO42- === (R—NH3+ ) 2SO4 + OH -
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• 阳离子交换树脂
• n R一SO3H + Mn+=(R一SO3 ) nM +n H + 适用于酸性、中性和碱性溶液 • n R一COOH + Mn+=(R一COO ) nM + nH + 弱酸性阳离子交换树脂对H+离子的亲合能力强,不适用于强 酸溶液,但同时易用酸洗脱,选择性高,适用于强度不同的 有机碱
• 交联度和交换容量
a.交联度: • 树脂中所含交联剂(如二乙烯苯)的质量百分率,就是树脂的交联度。 • 树脂的交联度小,则对水的溶胀性能好,网眼大,交换反应速度快; 交换的选择性差;机械强度也差。 • 树脂的交联度一般4%一14%为宜。 b. 交换容量 : • 交换容量是指每克干树脂所能交换的物质的量 (mmol/g),一般树脂的 交换容量位3—6 m mol /g。 • 它决定于树脂网状结构内所含活性基团的数目。 • 交换容量可以用实验的方法测得。 • 弱酸性或弱碱性交换树脂的交换容量与pH值有关

《离子交换分离法》幻灯片

《离子交换分离法》幻灯片

洗出液 eluate
21
五、离子交换别离法的应用 1、制备去离子水



H+


R-SO3H + M+ ⇌ R-SO3M + H+ RN+H3OH- + X- ⇌ RN+H3X- + OHH+ + OH- ⇌ H2O
阴 离 OH- 子 交 换
去离子水 de-ionized water
22
Anal. Chem.
— COOH 或 — SO3H 季 铵 碱 — N(CH3)+OH- 或 伯胺、仲胺或叔胺 磷酸三丁酯与苯乙烯— —二乙烯苯聚合物
1— 14 6— 14
0— 12 0— 9
弱酸—弱 碱
— 1— 14 6— 14 0— 12 0— 9
弱酸—弱 碱
交换容量
(干) m m ol/g
4— 5 9
2.5— 4 5— 9
例如:Na+<Ca2+<Al3+<Th〔IV〕
〔2〕当离子价态一样时.亲和力随着水合离子半径减小而增大。
一价离子:Li+<H+<Na+<NH4+<K+<Rb+<Cs+< Ag+<Tl+
二价离子:UO22+<Mg2+<Zn2+<Co2+<Cu2+<Cd2+ <Ni2+<Ca2+<Sr2+<Pb2+<Ba2+
对性H高+,离适子用R 的于亲N 别合离(C 能强力3度H )强3不,同不的适有用机于碱强酸溶液,易用酸洗脱,选择

第五章 离子交换法分离稀土元素01

第五章 离子交换法分离稀土元素01

(3)分配比和分离因素: a. 分配比: 分配比是具有实际意义的参数。它是离子交 换达到平衡时,离子在树脂中的总浓度和在溶液 中总浓度比值。 分配比越大,树脂对离子的吸附能力越大。
RSO RE D
RE
3 3 3
每克树脂中离子的浓度 每毫升溶液中离子的浓 度
树脂中离子的毫摩尔数 干树脂的克数 m l g 溶液中离子的毫摩尔数 溶液的毫升数
分配比 D 是衡量树脂中离子吸附能力的参数, 它与选择系数的关系为:
RSO RE D K
RE
3 3 3
RE H
RSO3 H
3
H
3
所以选择系数越大,D 越大;H+浓度越大,D 越小。
b.分离因素: 分离因素是两个元素分配比的比值,是衡量 离子交换色层分离两个元素的分离效果的参数。 分离因素α接近于1,表明两个离子难以分离。
(5)离子交换树脂的类型和性质: 合成离子交换树脂是一种带有活性基的高 分子聚合物,它的活性基能与溶液中的离子发 生交换反应。 a.树脂的类型: 根据树脂中能发生交换作用的活性基不 同,分为阳树脂和阴树脂。 阳离子树脂: 活性基是酸性的 H+, H+ 可被阳离子交换。
强酸性阳离子交换树脂: 含磺酸基 -SO3H的国产732号树脂 弱酸性阳离子交换树脂: 含羧基的-COOH的国产724号树脂 阴离子交换树脂: 活性基是碱性的,根据碱性的不同,分为 强碱性交换树脂和弱碱性交换树脂 强碱性交换树脂: 活性基是 –N(CH3)3CI 强碱性国产717号 弱碱性交换树脂: 活性基是 –NH2弱碱性国产701号
b.国产离子交换树脂
型号 强酸1号 732
724
弱碱
乳白球粒 20-50目 ≥9

离子交换分离法的应用

离子交换分离法的应用

(一)去离子水的制备将强酸性阳离子交换树脂处理成H型,强碱性阴离子交换树脂处理成OH型,将待净化的水依次通过两柱,即可得所谓“去离子水”,这种方法称为复柱法。

若要求得到纯度更高的水,可再串联一根混合柱,称为混合柱法。

(二)干扰离子的分离1. 阴阳离子的分离让试液流经交换柱,则与交换柱上离子同符号的离子被交换、而相反电荷的离子则通过柱子流出。

这种方法常用来除去带相反电荷的干扰离子例如用BaSO4重量法测定磺铁矿中硫含量时,试样用稀HNO3溶解后,由于试液中含有大量的Fe3+、Ca2+,它会被BaSO4共沉淀。

可先将酸性试液通过阳离子交换树脂柱除去干扰离子,然后将流出液中的沉淀为BaSO4进行测定2. 相同电荷离子的分离—离子交换色谱分离法如果有几种性质相近且带相同电荷的离子同时被交换在柱上,可选择合适的洗脱剂,将它们逐一洗脱并分离。

这种方法称为离子交换色谱分离法。

所用的洗脱剂应该使几种离子对树脂的亲和力有较显著的差异。

这些洗脱剂通常是络合剂或是用不同浓度的酸或是两者同时使用。

(三)微量组分的富集离子交换树脂是富集微量组分的有效方法。

例如,矿石中痕量铂、钯的测定,可将矿石溶解后加入较浓的HCl,使Pt(IV)、Pd(II)转化为PtCl62-或PdCl42-阴离子,再将试液通过装有Cl-的强碱性阴离子交换树脂的微型交换柱,使PtCl62-或PdCl42-被吸附于树脂上。

取出树脂,高温灰化。

再用王水浸取残渣,定容后用分光光度法测定五、大孔吸附树脂大孔吸附树脂是不带交换基团的多孔性树脂骨架。

吸附树脂对许多有机物有吸附作用。

树脂的吸附作用一般随被吸附分子的疏水性而增加。

能吸附那些不溶于水而易溶于醇类、丙酮等有机溶剂的极性分子,如苯酚、含氯农药等。

这种吸附作用较弱,只要改变体系的亲水——疏水平衡条件,就可以吸附或解吸。

吸附树脂常用于有机化合物的分离。

如含农药的污水处理、印染废水的脱色、环境监测水质分析中有机物的富集等。

样品处理分离技术—离子交换分离法(分析制样技术课件)

样品处理分离技术—离子交换分离法(分析制样技术课件)
(2)含水率
单位质量树脂所含的非游离水分的多少,一股用百分数表示。 树脂产品固有的性质之一。
分析制样技术
因素
类别
结构
酸碱性
交联度
交换容量
离子形态
01 物理性质
分析制样技术
链的断裂、孔结构的变化、交换容量的下降等
含水量
树脂含水量的变化反映出树脂内在质量的变化
01 物理性质
分析制样技术
(3)溶胀性
结 构
(2)
与网络骨架以共价键相连的活性基团,不能自由移动 (通常用M表示)
(3)
与活性基团以离子键联结的可移动的活性离子 (即可交换离子,如H+、OH-等)
离子交换树脂的结构
与酸、碱、某 些有机溶剂和 单体 一般弱氧化物 都不起作用, 对热也较稳定。
网状结构的高分子聚合物
聚苯乙烯型树脂
交联剂
骨架
H
H
H
H
H
H
离子交换过程
03 步骤3:加入料液进行离子交换
分析制样技术
C0 C0 C0 C0 C0
○ 未交换
A BCDE
C
C0
c
f
e
d
+ 未交换
0
abc
h
V
交换柱中离子浓度分布规律和流出液中离子浓度变化曲线
04
步骤4:洗涤
研磨、过筛 使粒度符合要求。
树脂粒度不足时
浸泡 使树脂充分溶胀。
减少杂质。 净化
01 步骤1:树脂预处理
分析制样技术
新树脂
去离子水浸泡24小时
倾去水后洗至澄清
去离子水洗涤至中性
3~5mol/L的盐酸溶液浸泡24~48小时

5 离子交换色谱法

5 离子交换色谱法
加样 上柱前,先将样品溶解在溶剂里或对洗脱液透析,样品溶 液的浓度应该尽可能高些,以减少样品溶液体积,使区带狭窄。将 样品仔细加到层析床的表面,打开旋塞至液面与床面齐,然后连接 溶剂池,保持一定高度的液面。
三、提高离子交换分离效果的途径
1)树脂的选择与填充技术 参照文献方法,结合被分离对象(阴离子?阳离子?)选择合适类型
交联度为8%的强酸性聚苯乙烯型树脂,约50um, 柱温50℃。
以150×0.9cm的交换柱,0.2M柠檬酸钠,pH 3.244.25为淋洗剂可以先分离出酸性氨基酸如谷氨酸,后分离 出中性氨基酸,如苯丙氨酸
以15 ×0.9cm的短交换柱,0.4M 0.2M柠檬酸钠, pH5.26为淋洗剂可以分离出碱性氨基酸,如精氨酸等。
带”——即色谱 Chromatography
该方法现在仍然广泛使用,如有机合成中的“过柱子”。常见的 是以硅胶或氧化铝作固定相的吸附柱。又称为柱层析/柱色谱,或经 典液相色谱法(相对于HPLC)。
一、离子交换色谱法的分类
1)淋洗色谱:通常先将少量样品通过交换柱,达到吸附 平衡,然后用亲和力比组分A、B、C都弱的离子作淋洗剂, 得到相互分离开的淋洗曲线。主要用于分析分离。
后进行测定。
置换色谱:
锂和钠的硫酸盐混合溶液通过一根氢型DOWE×50,300目树脂的交 换柱,用1.0mol/L(NH4)2SO4淋洗得到的淋洗曲线。
有时,在淋洗液中加入一定的络合剂,降低金属离子与树脂的亲和力, 从而使得NH4 +, Na+能对二、三价的金属离子起到置换作用。 Li+<H+<Na+<NH4+<K+<Rb+<Cs+<Ag+<Tl+
在用溶剂平衡时,先使材料沉淀, 用倾泻法除去悬浮的细颗粒,否则由 于细颗粒的堵塞,溶剂的流速将显著 降低。

分离课后习题及答案

分离课后习题及答案

第一章绪论1.分离技术的三种分类方法各有什么特点?答:(1)按被分离物质的性质分类分为物理分离法、化学分离法、物理化学分离法。

(2)按分离过程的本质分类分为平衡分离过程、速度差分离过程、反应分离过程。

(32.3.答:直接分离是将待测组分从复杂的干扰组分分离出来;间接分离是将干扰组分转入新相,而将待测组分留在原水相中。

4.阐述浓缩、富集和纯化三个概念的差异与联系?答:富集:通过分离,使目标组分在某空间区域的浓度增大。

浓缩:将溶剂部分分离,使溶质浓度提高的过程。

纯化:通过分离使某种物质的纯度提高的过程。

根据目标组分在原始溶液中的相对含量(摩尔分数)的不同进行区分:(方法被分离组分的摩尔分数)富集<0.1;浓缩0.1-0.9;纯化>0.9。

5.回收因子、分离因子和富集倍数有什么区别和联系?答:(1)被分离物质在分离过程中损失量的多少,某组分的回收程度,用回收率来表示。

(2A SA,B ≈(3第二章分离过程中的热力学2.气体分子吸附在固体吸附剂表面时,某吸附等温线可以由朗格缪尔吸附方程得到。

试分析吸附物质的吸附平衡常数K与该气体物质在气相的分压p需满足什么条件才能使朗格缪尔吸附等温线近似为直线。

答:溶质吸附量q 与溶质气体分压p 的关系可以用朗格缪尔吸附方程表示:p K p K q q A A +=1max ,式中qmax 为溶质在固相表面以单分子层覆盖的最大容量;KA 为溶质的吸附平衡常数。

在低压时,p K q q p K A A max 1=,《。

第三章 分离过程中的动力学1.相比可2.在无流和有流情况下,溶质分子的迁移分别用什么公式描述?对公式的物理意义做简单的阐述。

答:无流时:22dx c d D dx dc Y dt dc +-=,有流时:22)(dxx d D dx dc v Y dt dc +'+-= 物理意义:(参考费克第一定律物理意义的形式自己描述)3.费克扩散定律描述的是什么样的特殊条件下溶质分子的迁移?答:费克第一定律dxdy A x J dx dc D J -=-=)(或,是假设溶质浓度c 在扩散方向上不随时间变化,其物理意义为:扩散系数一定时,单位时间扩散通过截面积的物质的量(mol )与浓度梯度成正比,负号表示扩散方向与浓度梯度方向相反。

离子交换法分离稀土元素

离子交换法分离稀土元素

离子交换法分离稀土元素摘要:从树脂吸附、淋洗、萃取剂几个方面,对稀土离子交换和萃淋树脂色层法分离过程中有关稀土配位化合物问题进行了简要的综述。

Abstract: T he pa per concisely r ecount's a questio n concerning r are ear th complex in pr ocess o f io n ex chang e separ ation and ex tr actio n chr omato gr ahy in the field o f resin adso rpting ,eluting,ex tractant.关键词:离子交换法分离技术稀土元素1.前言我国稀土资源丰富,发展稀土的深度加工是提高经济效益的重要手段。

稀土的分离具有很多特殊性,如含稀土的矿物均为含多种金属的共生矿,稀土品位较低,稀土元素间化学性质极相似,分离困难。

因将配合物引入稀土元素的分离,从而使稀土的分离化学得以迅猛发展人们为了寻找更有效的离子交换的淋洗剂和选择性更高的萃取剂,开展了大量的稀土溶液配位化学的研究工作,可以说稀土配位化学的发展就是从这里开始的。

目前,虽然在工业上分离稀土元素的方法有离子交换法、溶剂萃取法、化学分离法等,但在高纯稀土元素的生产及重稀土元素的分离方面,离子交换法具有明显的优点,是其他分离方法所不能比拟的。

用氨致鳌合剂作展开剂的离子交换法早巳成为制备稀土的重要方法。

目前,虽然升温、高压技术强化离子交换过程的研究和应用,使该法的效率得到显著的改进,克服了常温常压下离子交换法所存在的周期长、产率低等缺点。

2.离子交换法2.1原理离子交换法即离子交换色层分离法。

离子交换色层技术被用于单一稀土的分离和净化已有60余年的历史。

二十世纪40年代由于使用羧酸类配合剂作为淋洗剂,使离子交换色层法成功地应用于稀土元素的分离。

二十世纪50年代改用胺基羧酸作淋洗剂提高了分离效果,使离子交换色层法成为当时唯一的一种制备高纯单一稀土化合物的手段。

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第五章离子交换分离法离子交换分离法是目前最重要和应用最广泛的化学分离方法之一,该法就其适用的分离对象而言,几乎可以用来分离所有的无机离子,同时也能用于许多结构复杂、性质相似的有机化合物的分离。

该法就其可适用的分离规模而言,它不仅能适应工业生产中大规模分离的要求,而且也可以用于实验室微量物质的分离和分析。

迄今为止,人们从自然界或者通过人工合成,已经找到了许多物质可以作为离子交换剂,按性质可以分为两大类:一为无机化合物,称为无机离子交换剂,自然界中存在的粘土、沸石,人工制备的某些金属氧化物或难溶盐类等;另一类是有机化合物,即称为有机离子交换剂,其中应用最为广泛的是离子交换树脂,他们是人工合成的带有离子交换功能团的有机高分子聚合物。

离子交换分离中最常用的是柱上色谱分离法。

该法是将颗粒状的离子交换树脂或无机离子交换剂装柱后使用。

此外,也可以加工成离子交换膜、离子交换纸、离子交换纤维等形式,以纸上色谱法、薄层色谱法、或者作为电渗析的隔膜等,用于化学分离和分析或纯化等过程。

离子交换是自然界中广泛存在的现象,人类在长时期中都在自觉不自觉中应用着这一过程,但真正确认离子交换现象的,通常都认为是两位英国农业科学家Tompson和Way。

1850年他们报道,用硫酸铵或碳酸铵处理土壤时,铵离子被吸收而析出钙,土壤即为有显著离子交换效应的离子交换剂。

其他无机离子交换剂如硅酸盐等到上一世纪初已经在水的软化、糖的净化等许多方面有了工业规模的应用。

但无机离子交换剂往往不能在酸性条件下使用。

1935年Adams和Holmes研究合成了具有离子交换功能的高分子材料聚酚醛系强酸性阳离子交换树脂和聚苯胺醛系弱碱性阴离子交换树脂,为人类获得性质优良的离子交换剂开辟了新的途径,这一成就被认为是离子交换发展进程中最重要的事件。

1945年美国人Alelio成功地合成了聚苯乙烯系阳离子交换树脂,此后又合成了其他性能良好的聚苯乙烯系、聚苯烯酸系树脂,使离子交换成为在许多方面表现出优势的低能耗、高效率的分离技术。

后来离子交换树脂的发展取得重要突破,Kunin等人合成了一种兼具离子交换和吸附两种功能的大孔离子交换树脂。

离子交换树脂的合成和它的应用技术互相推动,迅速发展,在化工、冶金、环保、生物、医药、食品等许多领域取得了巨大成就和效益。

离子交换过程能得以如此广泛的应用,主要是由于离子交换分离法具有以下优点:(1)吸附的选择性高。

可以选择合适的离子交换树脂和操作条件,使对所处理的119化学分离法基础120 离子具有较高的吸附选择性。

因而可以从稀溶液中把他们提取出来,或根据所带电荷性质、电离程度的不同,将离子混合物加以分离。

(2)适用范围广。

处理对象从痕量物质到工业规模,范围极其广泛,尤其适用于从大量物质中富集微量组分。

(3)多相操作,分离容易。

由于离子交换是在固相和液相之间操作,通过交换树脂后,固液相已实现分离,故易于操作。

§5-1离子交换树脂及其分类离子交换树脂是具有特殊网状结构的高分子化合物,在树脂中,高分子链互相缠绕联接。

在高分子链上有可以电离或具有自由电子对的功能基。

带电荷的功能基上还结合有与功能基电荷符号相反的离子。

这种离子称为反离子,它可以同外界与它电荷符号相同的离子进行交换。

不带电荷而仅有自由电子对的功能基,可以通过电子对结合极性分子、离子或离子化合物。

含有带电荷功能基的树脂占离子交换树脂的大多数。

能解离出阳离子(如H +)的树脂称为阳离子交换树脂;能解离出阴离子(如Cl -)的树脂称为阴离子交换树脂。

图5-1是一种阳离子交换树脂示意图。

固定阴离子为磺酸基-SO 3-,反离子为H +或Na +等。

聚合链为聚苯乙烯,以二乙烯苯作交联剂。

交联剂起着在聚合链之间搭桥的作用,它使树脂中的高分子链成为一种三维网状结构。

交联剂在单体总量中所占质量百分数称为交联度。

图5-1聚苯乙烯型阳离子交换树脂化学结构示意图第五章离子交换分离法树脂的交联度通常用“X”表示,例如标有“X-4”、“X-8”,分别表示树脂的交联度为4%和8%。

交联度的大小直接影响到网状结构的紧密程度和孔径大小,改变交联度的大小可以调节树脂的一些物理化学性能。

树脂互相交联的高分子链之间具有空隙,链间的空隙在充满水的时候成为分子和离子的通道。

这些空隙一般孔径都小于5nm,称为化学孔。

只含有化学孔的树脂称为凝胶树脂。

树脂凝胶相中还可以形成一些较大的孔穴,他们是在制备树脂时加入了致孔剂,在高聚物结构形成时因发生相分离而生成的。

致孔剂被提取出来之后,树脂中留下了大大小小、形状各异、互相贯通的孔穴。

这些孔穴的直径小则数十纳米,大则数千纳米,称为物理孔,具有这种网状物理孔的树脂就是通常所说的大孔树脂。

大孔树脂字自上世纪60年代研制成功以来有很大的发展,几乎各种类型的树脂都可以用大孔骨架结构通过功能基反应来制备。

大孔树脂的孔结构是永久性的,不象凝胶树脂的空隙那样只有在加水溶胀之后才出现。

因而大孔树脂的表面积较大,交换速度快。

不仅在水溶液中,而且在非水体系中也能使用。

由于大孔的存在,在反复溶胀时,颗粒不易破碎,热稳定性也较好。

除凝胶型、大孔型树脂之外,还有一类载体型树脂,它是以硅胶球或玻璃球为核心,覆以树脂层而制得的,可用在高效液相色谱柱这样的柱内压力很大的装置中。

一、离子交换树脂的分类离子交换树脂种类繁多,分类方法也有好几种。

按树脂的物理结构分类,可分为凝胶型、大孔型和载体型树脂;按合成树脂所用原料单体分类,可分为苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系、环氧系、乙烯吡啶系;按用途分类时,对树脂的纯度、粒度、密度等等有不同要求,可以分为工业级、食品级、分析级、核等级等几类。

最常用的分类法则是依据树脂功能基的类别分为以下几大类:1.强酸性阳离子交换树脂这是指功能基为磺酸基-SO3H的一类树脂,它的酸性相当于硫酸、盐酸等无机酸,在碱性、中性乃至酸性介质中都具有离子交换功能。

以苯乙烯和二乙烯苯共聚体为基础的磺酸型树脂是最常用的强酸性阳离子交换树脂。

在生产这类树脂时,使主要单体苯乙烯与交联剂二乙烯苯共聚合,得到的球状基体称为白球。

白球用浓硫酸或发烟硫酸磺化,在苯环上引入一个磺酸基。

此时树脂的结构为:121化学分离法基础122 SO3HCH CH2CH CH2CH CH2n2.弱酸性阳离子交换树脂这种树脂以含羧酸基的为多,母体有芳香族和脂肪族两类。

用二乙烯苯交联的聚甲基丙烯酸可以作为一个代表:CCH2H3CCOOH nCH CH2CH CH2聚合单体中除甲基丙烯酸外,也常用丙烯酸。

含膦酸基-PO3H2的树脂酸性稍强,有人把它从弱酸类分出来,称为中酸性树脂。

膦酸基树脂往往是交联聚苯乙烯用三氯化磷在AlCl3催化下与之反应,然后经碱解和硝酸氧化而得到。

酚醛类树脂也属于弱酸性阳离子交换树脂,如:CH2CH2C H2OHHOH2Cn3.强碱性阴离子交换树脂这种树脂的功能基为季铵基。

其骨架多为交联聚苯乙烯。

在傅氏催化剂,如ZnCl2、AlCl3、SnCl4等存在下,使骨架上的苯环与氯甲基醚进行氯甲基化反应,再与不同的胺类进行季铵化反应。

季铵化试剂有两种。

使用第一种(如三甲胺)得到Ⅰ型强碱性阴离第五章 离子交换分离法123子交换树脂:CH 2CHCH 2N(CH 3)3Cl-CHCH 2CH CH 2nⅠ型阴离子交换树脂碱性很强,即对OH -的亲和力很弱,当用NaOH 使树脂再生时效率较低。

为了略为降低其碱性,使用第二种季铵化试剂(二甲基乙醇胺),得到Ⅱ型强碱性阴离子交换树脂,其结构为:CH 2CH 2OHCH 2CHCH 2N(CH 3)2Cl-CHCH 2CH CH 2nⅡ型树脂的耐氧化性和热稳定性较Ⅰ型树脂略差。

4.弱碱性阴离子交换树脂这是一些含有伯胺-NH 2、仲胺-NRH 或叔胺-NR 2功能基的树脂。

基本骨架也是交联聚苯乙烯。

经过氯甲基化后,用不同的胺化试剂处理,与六次甲基四胺反应可得伯胺树脂,与伯胺反应可得仲胺树脂,与仲胺反应可得叔胺树脂。

有的胺化试剂可导致多种胺基的生成。

如用乙二胺胺化时生成既含伯胺基,又含仲胺基的树脂:CH 2CHCH 2NH CH 2CH 2NH 2CHCH 2CHCH 2n5.螯合型树脂这种树脂最常用的功能基为胺羧基-N(CH 2COOH)2,能与金属离子生成六环螯合物。

化学分离法基础由于这类树脂用于分离时,在树脂上同时进行离子交换反应和螯合反应,从而呈现出其高选择性和高稳定性。

其稳定性是由于它与金属离子形成了螯合物,其选择性主要取决于树脂中螯合基的结构。

6.两性树脂同时具有阳离子交换基团和阴离子交换基团,比如同时含有强碱基团-N(CH3)3+和弱酸基团-COOH的树脂。

7.其他特种树脂除以上几类树脂外,近年来又发展了一批其他类型的特种树脂。

如:(1)氧化还原型:其功能基具有氧化还原能力,如硫醇基-CH2SH、对二苯二酚基等。

(2)萃淋树脂:是一种含有液态萃取剂的树脂,以苯乙烯-二乙烯苯为骨架的大孔结构和有机萃取剂的共聚物。

在溶剂萃取中常用的一些萃取剂如中性和酸性磷酸酯、脂肪胺、脂肪肟和芳香肟等,都可用来制备该类树脂。

该类树脂兼有离子交换法和萃取法的优点。

由于萃淋树脂中的萃取剂是吸留于树脂内,实际上与萃取色谱法所用色谱粉相似。

(3)冠醚类树脂冠醚树脂对碱金属、碱土金属等特殊的选择性,在金属离子分离中引人注目。

其所含的冠醚结构能与阳离子配位结合,一方面表现出对阳离子有选择性的吸附性能,另一方面在吸附阳离子的同时又伴随吸附等量的阴离子,以保持其电中性,因此此类树脂均可用于阴阳离子的分离。

此外,还有一些具有特殊功能或特殊用途的树脂,如热再生树脂、光活性树脂、生物活性树脂、磁性树脂等等。

二、离子交换树脂的名称、牌号、及命名法离子交换树脂种类繁多,世界各国对树脂的分类命名都有各自的系统。

我国早期沿用的牌号也不够系统和统一。

为避免混乱,我国科学工作者制定了一套比较合理的科学命名法则,并于1976年由原化工部颁布,即部颁标准HG2-884-76,《离子交换树脂产品分类、命名及型号》。

根据这一标准,离子交换树脂的分类及命名的原则为:根据功能基的性质将离子交换树脂分为强酸、弱酸、强碱、弱碱、螯合、两性及氧124第五章 离子交换分离法125化还原七类;离子交换树脂的全名称是由分类名称、骨架(或基团)名称、基本名称排列组成; 离子交换树脂的型态分为凝胶型和大孔型两种,凡具有物理孔结构的称为大孔型树脂,在全名称前加“大孔”二字以示区别;因氧化还原树脂与一般离子交换树脂的物性不同,故在命名排列上也有不同,其命名原则为基团名称、骨架名称、分类名称和“树脂”二字排列组成;基本名称为离子交换树脂;凡分类中属酸性的,应在基本名称前加“阳”字,凡分类中属碱性的,在基本名称前加“阴”字;为了区别同一类树脂的不同品种,在全名称前必须有型号。

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