Методы выделения и определения (экстракция и хроматография). Танганов Б.Б - 39 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

77
*КУ – катионит универсальный, СДВ – стиролдивинил-
бензол, КФ – катионит фосфорнокислый, КБ – катионит буфер-
ный, АВ – анионит высокоосновной, АН – анионит низкооснов-
ной.
Сорбенты на основе ионообменных смол обладают высо-
кой способностью к ионному обмену, химической стойкостью,
большой механической прочностью.
Процесс ионного обмена обратим. При обработке раство-
ром HCl катионообменник восстанавливается, отдавая в раствор
катионы и присоединяя протоны. При этом происходит переход
катионообменника в исходную рабочую форму. Аналогично
анионообменник при обработке раствором NaOH превращается
в основную форму, готовую к работе.
Обменная емкость ионитов – характеризует способность
ионитов к ионному обмену. Она определяется числом молей об-
мениваемых ионов, приходящихся на 1г сухого ионита или на
1мл (1см
3
) набухшего ионита. Объемная емкость зависит от
природы и числа ионообменных групп в ионите, их способности
к ионизации, температуры и других факторов.
IV.2.2 Ионообменное равновесие
Процесс ионного обмена обратим и стехиометричен. Со-
стояние равновесия, к которому стремится система, называют
ионообменным равновесием
B
A
B
A
+
=+ ; где А, В – ионы в растворе; A ,
B
- ио-
ны в фазе ионообменника.
Тогда константа ионного обмена будет равна:
[
]
[]
[]
[]
BA
AB
K
BA
⋅
⋅
=
,
где все концентрации катионов – равновесные и выражаются в
моль/литр.
Если К
А,В
= 1, то сродство катионов А и В к иониту одина-
ково: ионный обмен практически не происходит.
Если К
А,В
> 1, то равновесие ионного обмена смещено
вправо: происходит обмен ионов В на ионы А.
78
Если К
А,В
< 1, то равновесие ионного обмена смещено
влево.
Ионообменное равновесие характеризуется фактором (ко-
эффициентом) разделения α или коэффициентом селективно-
сти и отражает суммарный результат всех взаимодействий в фа-
зе раствора и фазе ионообменника, а также характеризует отно-
сительную способность ионообменника извлекать один из двух
ионов из данного раствора, количественно выражается форму-
лой:
[
]
[
]
[]
[]
BA
AB
AB
⋅
⋅
=
/
α
Величина α
В/А
называется фактором распределения двух
ионов В и А, разделяемых в одних и тех же условиях с помощью
одного и того же ионита с противоионом А.
Если α
В/А
=1, то разделение ионов не осуществляется.
Коэффициент распределения D - характеризует количе-
ственно способность ионита к обмену и сорбции ионов и опре-
деляется формулой:
2
1
g
g
D =
(48)
где g
1
= n
1
/m ; g
2 =
n
2
/V ; n
1
– количество ионов, сорбированное
ионитом массой m (в пересчете на сухой ионит, в г) из раствора
объемом V(мл), содержащего при равновесии количество n
2
тех
же ионов.
IV .2.3.. Определение Na
2
HPO
4
и NaCl в их смеси
Приборы и реактивы:
Хроматографическая колонка, содержащая 10г катионооб-
менника в Н-форме;
Потенциометр с хлорсеребряным и стеклянным электро-
дами;
Магнитная мешалка;
Бюретка вместимостью 25мл.; 
     *КУ – катионит универсальный, СДВ – стиролдивинил-                  Если КА,В < 1, то равновесие ионного обмена смещено
бензол, КФ – катионит фосфорнокислый, КБ – катионит буфер-        влево.
ный, АВ – анионит высокоосновной, АН – анионит низкооснов-              Ионообменное равновесие характеризуется фактором (ко-
ной.                                                              эффициентом) разделения α или коэффициентом селективно-
                                                                  сти и отражает суммарный результат всех взаимодействий в фа-
      Сорбенты на основе ионообменных смол обладают высо-         зе раствора и фазе ионообменника, а также характеризует отно-
кой способностью к ионному обмену, химической стойкостью,         сительную способность ионообменника извлекать один из двух
большой механической прочностью.                                  ионов из данного раствора, количественно выражается форму-
      Процесс ионного обмена обратим. При обработке раство-       лой:
ром HCl катионообменник восстанавливается, отдавая в раствор
                                                                                             αB/ A =
                                                                                                       [B ]⋅ [A ]
катионы и присоединяя протоны. При этом происходит переход
катионообменника в исходную рабочую форму. Аналогично
                                                                                                       [A ]⋅ [B]
анионообменник при обработке раствором NaOH превращается               Величина αВ/А называется фактором распределения двух
в основную форму, готовую к работе.                               ионов В и А, разделяемых в одних и тех же условиях с помощью
      Обменная емкость ионитов – характеризует способность        одного и того же ионита с противоионом А.
ионитов к ионному обмену. Она определяется числом молей об-            Если αВ/А=1, то разделение ионов не осуществляется.
мениваемых ионов, приходящихся на 1г сухого ионита или на               Коэффициент распределения D - характеризует количе-
1мл (1см3) набухшего ионита. Объемная емкость зависит от          ственно способность ионита к обмену и сорбции ионов и опре-
природы и числа ионообменных групп в ионите, их способности       деляется формулой:
к ионизации, температуры и других факторов.
                                                                                               g1
                                                                                          D=                   (48)
                  IV.2.2 Ионообменное равновесие                                               g2
     Процесс ионного обмена обратим и стехиометричен. Со-
                                                                  где g1 = n1/m ; g2 = n2/V ; n1 – количество ионов, сорбированное
стояние равновесия, к которому стремится система, называют
                                                                  ионитом массой m (в пересчете на сухой ионит, в г) из раствора
ионообменным равновесием
                                                                  объемом V(мл), содержащего при равновесии количество n2 тех
      A + B = A + B ; где А, В – ионы в растворе; A , B - ио-     же ионов.
ны в фазе ионообменника.
     Тогда константа ионного обмена будет равна:                             IV .2.3.. Определение Na2HPO4 и NaCl в их смеси
                          K A, B   =
                                     [B ]⋅ [A]
                                     [A ]⋅ [B]                         Приборы и реактивы:
 где все концентрации катионов – равновесные и выражаются в            Хроматографическая колонка, содержащая 10г катионооб-
моль/литр.                                                             менника в Н-форме;
      Если КА,В = 1, то сродство катионов А и В к иониту одина-        Потенциометр с хлорсеребряным и стеклянным электро-
ково: ионный обмен практически не происходит.                          дами;
      Если КА,В > 1, то равновесие ионного обмена смещено              Магнитная мешалка;
вправо: происходит обмен ионов В на ионы А.                            Бюретка вместимостью 25мл.;


                               77                                                               78

Страницы