四川大学现代分离技术05.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,离子交换分离,离子交换分离法及其特点,离子交换树脂,离子交换平衡,离子交换分离实验技术,离子交换分离法的应用,离子交换分离,离子交换分离法,：,利用离子交换剂与溶液中的离子之间发生的交换反应进行分离的方法。,阳离子交换反应：,Resin-SO,3,H +Na,+,=Resin-SO,3,Na+H,+,Resin-SO,3,Na +H,+,=Resin-SO,3,H+Na,+,阴离子交换反应：,Resin-N(CH,3,),3,OH +Cl,-,=N(CH,3,),3,Cl +OH,+,Resin-N(CH,3,),3,Cl+OH,-,=N(CH,3,),3,OH+Cl,-,离子交换分离法发展历程,(1)1850,年，英国农业化学家,H.S.Tompson,和,J.T.Way,发现离子交换现象,用硫酸铵或碳酸铵处理土壤时，铵离子被吸收而析出钙；,土壤也是一种无机离子交换剂；,无机离子交换剂不能在酸性条件下使用。,(2)1935,年，,B.A.Adams,和,E.L.Holmes,合成离子交换树脂,合成了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；这是离子交换分离技术的最重要的,里程碑,；,二战期间，德国大量合成离子交换树脂，并用于水处理；,战后,英、美、苏、日等国也大力发展离子交换技术。,离子交换树脂的结构,骨架（载体）,三维网状空间结构，载体不参与离子交换反应。,功能基团（交换基团）,离子交换反应位置,固定离子（惰性离子）,与载体牢固结合，不能自由移动的离子。,反离子（可交换离子）,高分子聚合物，具有网状结构，稳定性好。在网状结构的骨架上连接有活性基团，如,-SO,3,H,-COOH,-N(CH,3,),3,Cl,等，它们可以与溶液中的离子进行交换。,阳离子交换树脂结构模型,离子交换树脂的结构,离子交换树脂的结构,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,强酸性阳离子交换树脂,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-SO,3,H,树脂,如国产,732,R-COOH,R-OH,树脂,R,4,N,+,Cl,-,树脂,-NH,2,-NHR,-NR,2,树脂,离子交换树脂的分类与命名,离子交换树脂的分类与命名,1.,按功能基团分类,阴离子交换树脂,(anion-exchange resin),：含有碱性基团,(,通常为季胺基,),，在溶液中可离解出阴离子。,强碱性阴离子交换树脂：含,-N(CH,3,),3,OH,-N(CH,3,),2,C,2,H,4,OH,等基团,弱碱性阴离子交换树脂,:,含,-NH,2,-NHR,-NR,2,等功能基团,阳离子交换树脂,（,cation-exchange resin,）：含有酸性基团（多为羧酸基），在溶液中可离解出阳离子。,强酸性阳离子交换树脂,：,功能基为,-SO,3,H,-CH,2,SO,3,H,等强酸基团,中等酸性阳离子交换树脂,:,功能基为,-PO,3,H,2,-PO,3,H,3,-SO,3,H,2,等中等强度酸基团,弱酸性阳离子交换树脂,:,功能基为,-COOH,-OH,-OCH,2,COOH,2,等弱酸基团,离子交换树脂的分类与命名,螯合树脂,在离子交换树脂中引入某些,能与金属离子螯合,的活性基团,.,既可以形成离子键，又可以形成配位键；主要用于脱除金属离子；,例如,:,功能基为胺羧基,-N(CH,2,COOH),2,，能与金属离子生成六元环螯合物。,这种树脂对,Cu,2+,、Co,2+,、Ni,2+,有很好的选择性。,氧化还原树脂,功能基具有氧化还原能力，如,-CH,2,SH,，对苯二酚基等。,两性树脂,同时具有阴离子交换基团和阳离子交换基团。如同时具有,-N(CH,3,),3,和,-COOH,。,离子交换树脂的分类与命名,2.,按孔型分类,凝胶型树脂,具有均相高分子凝胶结构，颗粒内部由单体聚合成的链状大分子在交联剂的连接下，组成了空间结构，化学结构中的空隙称为凝胶孔或化学孔，孔径很小，在,300nm,以下。,大孔型树脂,在制造过程中加入致孔剂，使之形成大量毛细孔，凝胶骨架被毛细孔道分割成非均相凝胶结构，颗粒内既有凝胶孔，也有毛细孔，毛细孔孔径较大，在几百纳米至几百微米。,致孔剂：良溶剂（能与单体互溶的）甲苯、四氯化碳；不良溶剂 长链醇（碳,4-10,）煤油；高分子聚合物 聚苯乙烯、聚丙烯酸酯,3.,按反离子种类命名,如：,R,SO,3,H H,型强酸阳离子交换树脂,R,N(CH,3,),3,OH OH,-,型强碱阴离子交换树脂,其它离子交换树脂类型,均孔型离子交换树脂,：主要是阴离子型凝胶离子交换树脂，孔径均匀，交换容量高、机械强度好；,多糖基离子交换树脂,：固相载体为多糖类物质，亲水性强、交换空间大、对生物大分子物质变性作用,离子交换纤维素,:,树脂骨架为纤维素，根据活性基团的性质可分为阳离子交换纤维素和阴离子交换纤维素两类,特点：骨架松散、亲水性强、表面积大、交换容量大、吸附力弱、交换和洗脱条件温和、分辨率高,常用：甲基磺酸纤维素、羧甲基纤维素、二乙基氨基乙基纤维素,葡聚糖凝胶离子交换树脂,骨架为葡聚糖凝胶，可分为阳离子交换和阴离子交换树脂,特点：除了具有离子交换功能以外，兼有分子筛的功能，提高了分离的效率,常用的葡聚糖凝胶离子交换树脂：,CM-sephadex C-25,、,DEAE-sephadex A-25,等,离子交换树脂的分类与命名,4.,离子交换树脂的型号,D ,交联度数值,凝胶型连接符号 顺序号,顺序号 骨架代号,骨架代号 分类代号,分类代号 大孔型代号,凝胶型离子交换树脂 大孔型离子交换树脂,离子交换树脂型号图解,离子交换树脂的分类与命名,离子交换树脂产品分类代号,代号 分类名称,0,强酸性,1,弱酸性,2,强碱性,3,弱酸性,4,螯合性,5,两性,6,氧化还原性,离子交换树脂产品骨架代号,代号 分类名称,0,苯乙烯系,1,丙烯酸系,2,酚醛系,3,环氧系,4,乙烯吡啶系,5,脲醛系,6,脲乙烯系,离子交换树脂的制备,加聚法和缩聚法,（依聚合方法分类）,加聚是指具有一个或一个以上双键的单体为原料，在分散相中进行聚合；缩聚法是基于缩合反应的聚合过程；,共聚法和均聚法,（以单体分类）,共聚是指两个或两个以上的单体进行聚合,均聚是指以一种单体进行聚合,苯乙烯型离子交换树脂,单体：苯乙烯、二乙烯苯,酸性树脂引入磺酸基，碱性树脂引入季 铵，伯、叔胺,酚醛树脂,单体：水扬酸、苯酚、甲醛经缩聚而成,离子交换树脂的物理性能,颜色,：苯乙烯系,黄色；其他,赤褐色、黑色。,形状,：球型颗粒，要求圆球率,90,以上,机械强度：,90%,；,粒度,：分离用树脂粒径通常为数百微米；,要求粒径分布范围窄。,密度,：,湿视密度,单位,视体积,（树脂本身的体积与颗粒间隙体积之和）内紧密无规排列的湿态离子交换树脂的质量。,湿真密度,单位,真体积,（仅包括树脂本身的体积）内湿态离子交换树脂的质量。,离子交换树脂的物理性能,交联度,树脂中交联剂二乙烯苯的百分含量。通常为,8,12,。,交联度小，溶涨性能好，交换速度快，选择性差，机械强度也差；,含水率,在水中充分膨胀的湿树脂中含水分百分数。,与树脂的类别、结构、酸碱性、交联度交换容量、离子形态等有关。一般树脂的含水率在,40,60,。,转型膨胀率,从一种单一离子型转为另一种单一离子型时树脂体积变化的百分数。例如，树脂在交换和再生时都会发生体积变化，经长时间不断胀縮，树脂会发生老化。,离子交换树脂的化学性能,1.,酸碱性,离子交换树脂含酸性或碱性基团时，在水中离解。,RSO,3,H,RSO,3,-,H,+,R=NHOH,R=NH,+,OH,-,离子交换树脂含弱酸盐或弱碱盐基团时，在水中水解。,RCOONa,H,2,O,RCOOH,NaOH,RNH,2,Cl,H,2,O,RNH,2,OH,HCl,离子交换树脂的化学性能,不同类型离子交换树脂的有效,pH,值范围,树脂类型 有效,pH,值范围,强酸性阳离子交换树脂,0,14,弱酸性阳离子交换树脂,4,14,强碱性阴离子交换树脂,0,14,弱碱性阴离子交换树脂,0,7,离子交换树脂的化学性能,2.,交换容量,单位质量或单位体积树脂所能交换的离子摩尔数。,全交换容量,单位质量树脂中全部离子交换基团的数量（,mmol/g,）。,一般树脂的交换容量,36mmol/g,工作交换容量,一个周期中单位体积树脂实现的离子交换容量，即单位单位体积树脂从再生型基团转变为失效基团的量。,单位：,mol/kg(,干树脂,),或,mmol/kg(,干树脂,),；,mmol/L(,湿树脂,),离子交换树脂的化学性能,3.,选择性,离子交换选择性,有些离子易被离子交换树脂吸着，也易被解吸。,交联度：交联度高，则同种离子的选择性系数大、溶胀度小、对较少溶剂化的反离子有较高的选择性。,反离子特性：见离子交换树脂的物化性质之选择性；,溶液浓度：高价离子有较高的选择性，但随着离子浓度的增大而降低；,温度：选择性系数随着温度升高而变小，与压力无关。,离子交换树脂的化学性能,4.,热稳定性,树脂功能基团受热会发生分解或脱落。,不同树脂的热稳定性不同。强碱性阴离子交换树脂的最高使用温度通常在,40,60,C,，稳定性最高的弱酸性树脂虽说在接近,200C,也不会立即被破坏，但通常不宜超过,100C,。,弱酸性,强酸性,弱碱性,强碱性,分解盐的反应：,强型树脂（弱型的不行）能够进行中性盐的分解反应，生成相应的酸和碱；,中和反应：,各种树脂均能与相应的酸和碱进行中和反应，强型树脂反应快，但中和得到的盐再生较困难，而弱型树脂的再生剂用量，可接近理论值。,离子交换反应：,盐式的强弱型交换树脂均能进行交换反应，但强型树脂的选择性不如弱型的好。,离子交换过程的化学基础,离子交换平衡,1.,离子交换反应,当离子交换树脂的可交换离子与溶液接触时，就会与溶液中相同电荷的离子发生离子交换反应。如：,阳离子交换：,R-SO,3,H,NaCl,R-SO,3,Na,HCl,阴离子交换：,R-N(CH,3,),3,OH,NaCl,R-N(CH,3,),3,Cl,NaOH,螯合离子交换：,R-N(CH,2,COONa),2,Cu,2+,R-N(CH,2,COO),2,Cu,2Na,+,离子交换平衡,2.,离子交换（热力学）平衡常数,简化的阳离子交换反应：,离子上方的横线表示该离子存在于树脂相,上述离子交换反应的,热力学平衡常数,为：,交换平衡,就是指离子交换达到热力学平衡。,离子交换平衡,3.,离子交换,浓度平衡常数,（选择性系数）,为了计算热力学平衡常数，需要在平衡状态下测定离子在两相中的活度，而离子在树脂相的活度是难以测定的。,选择性系数,对于上述离子交换反应，,Na,+,对,H,+,的选择性系数,K,Na+,H+,K,Na+,H+,表示,Na,+,在给定的离子交换树脂上对,H,+,的相当亲合力的大小。,文献上通常以,H,+,或,Li,+,为阳离子参考离子，以,Cl,或,OH,为阴离子参考离子。参考离子不同，选择性系数的值也不同。,离子交换平衡,离子交换等温线,例如：,A,和,B,两种离子相交换，设,B,对树脂的亲和力大于,A,，则,B,的等温线如图。,RM,i,第,i,种离子在树脂中的平衡浓度；,N,湿树脂体积交换容量,(mmol/mL,床体积）,因为：,RM,A,+,RM,B,=,N,c,A,+,c,B,=,c,0,C,0,保持恒量，所以曲线,B,和,A,互为倒像。,离子交换平衡,多价离子的选择性系数,对于反应,对于一般反应：,离子交换平衡,不同离子间的选择性系数换算,选择性系数越大，该离子在树脂上的保留越强。,已知两种离子对于同一参考离子的选择性系数，即可计算该两种离子之间的选择性系数。,例题：已知,K,Na,H,=1.56,K,K,H,=2.28,计算,K,K,Na,解：,K,K,Na,=K,K,H,/K,Na,H,=2.28/1.56=1.46,可以推导出：,K,A,B,=K,A,C,K,C,B,离子交换平衡,4.,分配系数（,D,）,在一定条件下（温度、酸度、络合剂种类、浓度等），达到交换平衡时，某种离子在树脂相和溶液相之间的浓度比。也称,分配比,。,通常的定义,：,D,每克干树脂中某离子的摩尔数,/,每毫升溶液中该离子的摩尔数,分配系数与选择性系数的关系,：,离子交换平衡,5.,分离因子（分离系数）,分离因子,两种离子在离子交换树脂中的分离程度。,对于,1,价离子有：,所以：,5.,离子交换选择性的一般规律,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、电荷与离子的极化程度有关。,水合离子半径,：半径越小，亲和力越大；,离子化合价,：高价离子易于被吸附；,溶液,pH,：影响交换基团和交换离子的解离程度，但不影响交换容量；,离子强度,：越低越好；,有机溶剂,：不利于吸附；,交联度、膨胀度、分子筛,：交联度大，膨胀度小，筛分能力增大；交联度小，膨胀度大，吸附量减少；,树脂与粒子间的辅助力,：除静电力以外，还有氢键和范德华力等辅助力；,离子交换平衡,离子交换平衡,离子电荷越大，亲合力越大。,交换能力越强。,如：,Th,4+,Ce,3+,Ca,2+,Na,+,同价离子中，原子序数越大，交换能力越强。,如：,Fe,3,Al,3,Ca,2,Mg,2,K,Na,SO,4,2-,NO,3,-,Cl,-,F,-,HCO,3,-,在稀溶液中，相同价态的选择性系数随水合离子半径的减小而增加：,一价离子：,Tl,+,Ag,+,Cs,+,Rb,+,NH,4,+,Na,+,Li,+,二价离子：,Ba,2+,Pb,2+,Sr,2+,Ca,2+,Ni,2+,Cd,2+,Cu,2+,Co,2+,Zn,2+,Mg,2+,UO,2,2+,对于可极化离子，极化度越高，亲合力越大。,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、电荷与离子的极化程度有关。,离子交换树脂的亲合力,强酸性阳离子交换树脂,Li,+,H,+,Na,+,NH,4,+,K,+,Rb,+,Cs,+,Ag,+,Tl,+,U(VI),Mg,2+,Zn,2+,Co,2+,Cu,2+,Cd,2+,Ni,2+,Ca,2+,Sr,2+,Pb,2+,Ba,2+,Na,+,Ca,2+,Al,3+,Th,4+,对于弱酸性阳离子交换树脂，,H,的亲合力大于阳离子,水合离子半径,电荷,离子的极化程度,亲和力,a,阳离子交换树脂,b.,阴离子交换树脂,强碱型阴离子交换树脂,F,-,OH,-,CH,3,COO,-,HCOO,-,Cl,-,NO,2,-,CN,-,Br,-,C,2,O,4,2-,NO,3,-,HSO,4,-,I,-,CrO,4,2-,SO,4,2-,.,强碱型阴离子交换树脂,F,-,Cl,-,Br,I,-,CH,3,COO,-,MoO,4,2-,PO,4,3-,AsO,4,3-,NO,3,-,Tart.,CrO,4,2-,SO,4,2-,OH,-,离子交换树脂的亲合力,三价离子：,La,3+,Ce,3+,Pr,3+,Eu,3+,Y,3+,Sc,3+,Al,3+,离子大小及电荷对选择系数的影响,离子交换过程分为,5,步：,反离子从主体扩散到树脂的外表面，即外扩散；,反离子从外表面经过微孔扩散到内表面的活性基团上，即内扩散；,进行反离子的交换反应；,第二步的逆过程；,第一步的逆过程。,一般情况下，浓度低时，受外扩散控制，高时受内扩散控制，离子交换反应不是控制步骤。,离子交换中的传质过程,扩散,溶液本体,树脂表面,静止液膜,液膜扩散,粒内扩散,影响交换速度的因素,颗粒大小：愈小越快,交联度：交联度小，交换速度快,温度：越高越快,离子化合价：化合价与高，交换越快,离子大小：越小越快,搅拌速度：在一定程度上，越大越快,溶液浓度：当交换速度为外扩散控制时，,浓度越大，交换速度越快,离子交换分离实验技术,1.,操作方式,静态交换,一种,间歇式,交换。将离子交换树脂与样品溶液放在同一容器中，充分混合（振荡、搅拌、鼓气等），平衡后分离树脂与溶液（倾析、过滤、离心等），从树脂上洗脱被分离物。,静态交换效率低、操作繁琐、耗时，实用意义不大，只在测定分配系数等实验中用到。,离子交换分离实验技术,动态交换,样品溶液与树脂相发生相对移动。其中，固定床柱式操作最有用。,步骤,：装柱,上样洗脱再生,优点,：分离效率高、操作简便,柱分离,离子交换反应是一可逆反应，被交换离子随淋洗液,pH,不同而在分离柱中移动，由于不同离子与树脂之间的作用力不同，流出分离柱的时间不同而被分离。,离子交换分离操作法,通常将离子交换树脂装入玻璃管内组成离子交换柱；,用 46,molL,-1,HCl,溶液浸泡一二天，使树脂溶胀。,洗涤至中性，浸泡于去离子水中，装柱。,将试样溶液加到柱上端，用淋洗液淋洗；,阳离子交换树脂：,HCl,溶液为洗脱液；,阴离子交换树脂：,则常用,NaCl,或,NaOH,溶液作洗脱液。,离子交换分离实验技术,2.,固定床离子交换分离技术,树脂的选择,应考虑被分离离子的电荷性、分子大小与数量、共存离子的种类与性质。,(1),根据样品离子所带电荷选择阴或阳离子交换树脂；,(2),吸附强的离子选用弱酸性或弱碱性树脂，避免过强吸附；,(3),吸附性弱的离子选用强酸性或强碱性树脂，以增加保留；,(4),大分子物质，宜选用大孔树脂。,离子交换分离实验技术,新树脂处理步骤,新树脂,水浸泡,24h,倾去水后洗至澄清,除水后以,2,3,倍量,2M,盐酸,搅拌,2h,或淋洗,除酸后水洗至中性,除水后以,4,5,倍量,2M,NaOH,搅拌,2h,或淋洗,除碱后水洗至中性备用,新的干树脂使用前须用水浸泡使之,溶胀,，并经酸碱处理,除去杂质,物理处理：水洗、过筛，去杂，以获得粒度均匀的树脂颗粒；,化学处理：转型（氢型或钠型）,阳离子树脂 酸,碱,酸,阴离子树脂 碱,酸,碱,最后以去离子水或缓冲液平衡,离子交换分离实验技术,装柱,(1),大型床或柱易装。而小型柱的手工装填有技巧。,(2),防止“节”和“气泡”的形成。,“节”是装填不均匀，造成树脂时松时紧所形成,“气泡”是装填时没有一定量的液体覆盖而混入气体造成,通液,通液的目的可以是吸附（上样）、洗涤、洗脱和再生。,流速控制是分离的关键步骤之一。,分离过程中分步收集流出物以获得纯物质。,离子交换分离实验技术,再生,是指是离子交换树脂重新具有交换能力的过程,方式有：顺流再生和逆流再生,再生可采用静态法和动态法。静态法是将树脂倾入容器内再生,;,动态法是在柱上通过淋洗再生。,要依据树脂失效的原因选择再生剂,:,酸性阳离子树脂 酸,-,碱,-,酸,-,缓冲溶液淋洗,碱性阴离子树脂 碱,-,酸,-,碱,-,缓冲溶液淋洗,柱内有气泡和孔隙时可用水反洗（水流逆向过柱，使树脂松动以排除气泡）。,微粒沉淀、有机物吸附等需采用酸溶或加有机溶剂淋洗。,离子交换分离实验技术,穿透曲线,Na,+,的初始浓度,c,0,Na,Na,溶液中,Na,+,的浓度,c,Na,H,H,H,穿透体积,当溶液中开始有,Na,+,出现时所流过的淋洗剂体积。,穿透容量,对应穿透体积的树脂容量。,工作容量,对应,c/c,0,0.5,的树脂容量。,离子交换柱的穿透曲线,c/c,0,1.0,0.5,穿透体积,a,b,流出体积,离子交换分离实验技术,分步淋洗与梯度淋洗,等度淋洗,在树脂上吸附强度相差很大的物质在用同一浓度的淋洗剂淋洗时，要么弱吸附物质之间不能分离，要么强吸附物质淋洗时间太长。,离子交换完成后，将树脂吸附的物质重新转入溶液的方法,洗脱方法,（,1,）改变溶液,pH,值,（,2,）改变溶液离子强度,离子交换分离实验技术,分步淋洗,分别用不同强度（不同浓度或不同组成）的淋洗剂从弱到强分次淋洗,0.5M,NaNO,3,2.0M,NaNO,3,80 160 240 320,淋洗体积，,mL,离子交换分离实验技术,梯度淋洗,通过混合装置使高浓度的,A,与低浓度的,B,按一定的比例混合后流入色层柱，,A,、,B,容器的液面始终维持一致，靠容器的大小控制,A,、,B,的比例。,梯度形式,A B A B A B,C,V,离子交换分离法的特点,(1),选择性高。,树脂种类多、不同树脂对不同离子的选择性不同。,操作条件（淋洗剂等）可调节参数较多,(2),适用范围广。,从痕量物质到工业用水，从少量样品到工业规模。,(3),操作简单，成本低。,液固两相溶液分开，操作简单。,离子交换树脂的应用,稀土元素及贵金属的分离富集,水处理,:,除去离子性杂质,湿法冶金：,回收各种金属（冶金）,化学工业,氢气的净化；工业盐酸的提纯；从卤水及气田水中提 取硼酸；石油化工；常被作为工业催化剂（如甲基异丁基醚）,医药食品工业,分离、提纯药品（医药）,环境保护,:,以分析为目的的分离与富集,离子交换分离法的应用,应 用 主 要 目 的,水处理 除去水中无机阴阳离子,稀土元素分离 获得单个高纯稀土元素（排代法操作、延缓离子）,含铬废水处理 除去,Cu,Zn,Ni,等阳离子，除去并回收铬（酸）,氨基酸分离 使氨基酸与中性有机物分离,糖的净化 脱去糖中色素（多为阴离子或两性物质）,香烟过滤嘴 脱去尼古丁、醛,离子交换分离法的应用,实例：水处理,需要对水纯化的场合,锅炉用水（水垢引起锅炉爆炸）,半导体、电子制造行业用水,酿酒用水,分析化学用水（离子色谱、原子光谱）,饮用水（硬水软化）,离子交换分离法的应用,复合床离子交换法水处理流程,原水,除气塔,去离子水,阳,离子柱,阴,离子柱,混,合柱,离子交换应用,离子交换法提取蛋白质,一些影响离子交换的带电荷区域,不同的蛋白质带有不同的电荷,并具有不同的表面电荷模式,NH,3,R,COOH,+,NH,3,R,COO,+,-,R,NH,2,COO,-,较低,pH,正电荷,较高,pH,负电荷,获得氢,失掉氢,PH,值对电荷的影响,离子交换应用,树脂要求：良好的亲水性、具有较大的均匀网格结构、粒度越小分辨率越高,种类：多糖类 离子交换纤维素,交联葡聚糖,交联琼脂糖,聚乙烯醇类,-,+,Overall charge on protein,NH,3,R,COOH,+,NH,3,R,COO,+,-,R,NH,2,COO,-,acid isoelectric point alkaline,excess positive charge balanced positive and negative charge excess negative charge,pH,3,10,滴定曲线,+,+,+,+,+,+,-,-,-,-,-,-,-,anion exchange bead,平衡,上样吸附,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,+,+,+,+,+,+,-,-,-,-,洗脱,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,-,-,再生,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,+,+,+,+,+,+,Sample,application,and wash,Elution,Equilibration,Regeneration,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,anion,exchanger,bead,离子交换应用,干扰组分的分离,如测定矿石中的铀时，为了除去其他金属离子的干扰，将矿石溶解后处理成 0.1,mol L,-1,的硫酸溶液，U,(,VI),形成,UO,2,(SO,4,),2,2-,或,UO,2,(SO,4,),3,4-,，在通过强碱性离子交换树脂时，被留在树脂上，金属离子则流出。之后，将其破坏成为,UO,2,+,形式洗脱，回收率可达98%,改进方法：,1,、大小；,2,、结构,（,1,）小颗粒多孔离子交换树脂,常用：聚苯乙烯二乙烯苯树脂,粒径：几微米几十微米,（,2,）薄膜型离子交换剂,在粒径几十微米的玻璃球表面，经过聚合沉积一层约,1,2,m,厚的离子交换膜，或经硅烷化处理，在表面直接接上离子交换基团，组成化学键合相离子交换剂。,（,3,）多孔表面离子交换剂,在惰性的硅质或玻璃微球上，不是直接沉积一层离子交换膜，而是沉积一层多孔微粒状的离子交换剂。,高效离子交换剂开发,