离子交换柱色谱复习课程
·基团:通常含—RO3H、—COOH、—OH、—SH、—PO3H2等 酸性基团
·作用机理:电离H⁺(氢型树脂)或金属离子(盐型树脂) 与溶液中阳离子交换
·酸性强度:强酸型阳离子交换剂、弱酸型阳离子交换剂 R—SO3H>HO—R—SO3H>R—PO3H2>R—COOH>R—OH 例子:磺化苯乙烯、书P258
·低交联度树脂:·渗透性好 ·易变形、耐压差
2)交换容量 ·每克干树脂中真正参加交换反应的基团数,单位:mmol/g 或mmol/ml ·表示离子交换树脂进行离子交换能力的大小
3)溶胶 ·树脂存在大量极性基团,具有强吸湿性,当树脂侵入水中, 大量水进入树脂内部,引起树脂膨胀的现象
·交联度高,溶胀小 ·交联度低,溶胀大
②弱碱性阴离子交换树脂:含—NH2、=NH、≡N
·特点:·对OH⁻的亲和力大 ·只能在酸性介质中与阴离子交换 ·交换容量随溶液PH值而改变
2、离子交换树脂的特性
1)交联度 ·表示离子交换树脂中交联剂的含量,通常以百分比表示
·高交联度树脂:·紧密网状结构,网眼小,刚性较强 ·孔穴较多 ·溶胀较小,吸水量小
(二)分离方式 1、利用样品组分选择性系数不同来分离 2、利用各组分离解度的差别来分离 3、形成配离子后进行离子交换分离
三、操作方法 ·一般在柱中进行,避免产生逆交换
(一)树脂的处理和再生 ·处理:·除杂
·阳离子交换树脂转变为氢型: 浸蒸馏水水溶胀—5%-10%盐酸处理—蒸馏水洗至中性
·阴离子交换树脂转变为氯型或羟基型: 浸蒸馏水水溶胀—10%NaOH或10%NaCl处理—蒸馏水洗至中性
·再生:用适当的酸碱处理
(二)装柱 ·加水搅拌——沉降——去微粒——反复操作至上层液透明 ·柱底放1-2cm玻璃丝——倒入上述树脂——盖一层玻璃丝
(三)洗脱 ·大多数在水溶液中进行 ·可加入少量有机溶剂,如甲醇、乙醇、乙腈等 ·可用弱酸弱碱缓冲溶液
四、特点及应用 ·特点:设备简单,操作方便,树脂可再生 ·应用:除去干扰离子、测定盐类含量、微量元素的富集、 有机物或生化溶液脱盐、药物生产、抗生素及中草药提取 和水的纯化
离子交换柱色谱
(二)固定相(离子交换树脂) ·离子交换树脂主要由高分子聚合物的骨架和活性基团组成, 它的骨架具有特殊的网状结构 1、分类 ·原料不同:·酚醛型
·聚苯乙烯型(普遍、性质稳定、交换容量大) ·环氧型 ·丙烯酸型
·含活性基团不同:·阳离子交换树脂 ·阴离子交换树脂1Leabharlann 阳离子交换树脂——以阳离子作为交换离子
此课件下载可自行编辑修改,仅供参考! 感谢您的支持,我们努力做得更好!谢谢
二、影响选择系数的因素及分离方式
库仑力
(一)主观因素
电荷、离子裸半径
离子水合程度
·Ks与电荷成正比,与水合离子半径成反比,与离子裸半径成
正比
·主、客观因素及规律:书P260 ①常温、稀溶液:阳离子电荷越高,亲和力越大(优先考虑电 荷)
②常温、稀溶液:等价阳离子半径越大,亲和力越大
③阴离子亲和力顺序
·特点:热稳定性高、不溶于水和许多有机溶剂、化学性质 稳定
2)阴离子交换树脂——以阴离子作为交换离子
·基团:通常含—NH2、—NHR、—NR2或—N⁺R3X⁻等活性基团
①强碱性阴离子交换树脂:含季铵
·特点:·在酸、碱和有机溶剂中较稳定 ·可在酸性、碱性和中性溶液中进行阴离子交换 ·交换容量不随溶液PH值而变
4)粒度 ·离子交换树脂的颗粒大小,一般以溶胀状态所能通过的筛孔 来表示
·交换纯水常用10-50目树脂、分析用树脂常用100-200目
3、离子交换树脂的选择 1)强碱对弱酸
防止死吸附以及形成易水解盐不易吸 附 2)强酸对弱碱 3)大分子选交联度低的树脂 4)小分子选交联度高的树脂
(三)流动相 ·水或与水混合的溶剂
·强碱性:柠檬酸根>硫酸根>硝酸根 ·弱碱性:OH⁻最大 ④常温、浓溶液:交换亲和力差异变小或顺序颠倒
⑤高温、非水溶液:同价离子对树脂亲和力相似
⑥H⁺对弱酸性树脂、OH⁻对弱碱性树脂具有最大亲和力
⑦高分子量的有机离子和金属配离子对树脂有较大亲和力
⑧能与树脂的交换基团生成配合物或难溶化合物的离子都对 树脂有较大亲和力