利用離子交換劑來(lái)分離和提純物質(zhì)的方法就稱為離子交換法

利用離子交換劑來(lái)分離和提純物質(zhì)的方法就稱為離子交換法。離子交換法所使用的離子交換劑分為兩大類：無(wú)機(jī)離子交換劑和有機(jī)離子交換劑。無(wú)機(jī)離子交換劑，主要是一類鋁硅酸鹽晶體。如泡沸石之類的物質(zhì)。離子交換法是基于固體離子交換劑與電解質(zhì)水溶液接觸時(shí)，溶液中的某種離子與交換劑液中。能與溶液進(jìn)行陽(yáng)離子交換的樹脂稱為陽(yáng)離子交換劑樹脂離子交換樹脂。一、離子交換樹脂以下幾部分組成：高分子部分：主干，常為聚苯乙烯或聚丙烯酸酯等線狀高分子化合物，它起連接樹脂的功能團(tuán)的作用。交聯(lián)劑部分：骨架，決定樹脂性能，通常為二乙烯具有三度空間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。功能團(tuán)：固定在樹脂上的活性離子基團(tuán)，決定樹脂的性質(zhì)和交換能力?！啊痢焙蟮臄?shù)字表（×、×14和10它的大小決定了樹脂的機(jī)械強(qiáng)度和溶脹性等性質(zhì)，也影響到交換容量。交聯(lián)劑質(zhì)量交聯(lián)度（D·V·B）= 高分子質(zhì)量交聯(lián)劑質(zhì)

100%交換容量：以每克干樹脂或每毫升濕樹脂上的交換離子的摩爾數(shù)或克數(shù)表示，交換容量又可分為總交換容量、操作容量、漏穿容量和全容量。操作容量：在一定的交換條件下所達(dá)到的實(shí)際交換容量，它隨工藝條件和操作方式面異。按樹脂所帶功能團(tuán)的性質(zhì)不同,離子交換樹脂可分為以下二大類型：如果將骨架表示為（帶有固定離子，則陽(yáng)離子交換反應(yīng)以下式表示：2RH+Ca2+ R2Ca+2H+⑵陰離子交換樹脂：樹脂的功能團(tuán)是堿性的，其上的陰離子可被溶液中的陰離子交換。2RCl+ R2SO4+2Cl_在陰離子交換的情況下則反應(yīng)表示為：2RCl+ R2SO4+2Cl_陽(yáng)離子交換樹脂強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂（—SO3出可交換離子H+，故能在PH=0~14下與溶液中的陽(yáng)離子進(jìn)行交換，弱酸性陽(yáng)離子交換樹脂1樹脂上帶有弱酸性功能團(tuán)（如COO出可交換離子H+，故一般適合于pH>6的條件下與溶液中的陽(yáng)離子進(jìn)行交換。聚苯乙烯/二乙烯苯型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂結(jié)構(gòu)RH（H型樹脂，H）若活性基團(tuán)上的H+被其它陽(yáng)離子如Na+、NH4+等取代，就稱為Na+型、NH4+型陽(yáng)離子交換樹脂，或稱鹽型。強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂樹脂上帶有強(qiáng)堿性功能團(tuán)（如R4NO電離出可交換離子OH-，故能在pH0~14下與溶液中的陰離子進(jìn)行交換。弱堿性陰離子交換樹脂樹脂上帶有弱堿功能團(tuán)（NH3O離，故一般只適合于pH<7下與溶液中的陰離子進(jìn)行交換。聚苯乙烯/二乙烯苯型強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)R4NCl（Cl型樹脂，Cl）若活性基團(tuán)上的Cl-被其它陰離子如OH-、SO4-等取代，就稱為OH-、SO4-型陰離子交換樹脂。2、離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)合成的離子交換樹脂在結(jié)構(gòu)上與塑料相似之形成分子碳?xì)滏湹目臻g網(wǎng)絡(luò)。例：R—SO3H 國(guó)產(chǎn)強(qiáng)酸732樹脂R：代表樹脂中的網(wǎng)狀高分子聚合物的骨架部分；—SO3H：磺酸基，代表樹脂的活性基團(tuán)(—SO3-)；R-SO3H又稱為H+HH+被其它Na+NH4+Na+型、NH4+符號(hào)NaNH4表示。練習(xí)1：R—N(CH3)3Cl 國(guó)產(chǎn)強(qiáng)堿性711樹脂R：代表網(wǎng)狀高分子聚合物的骨架部；—N(CH3)3Cl：季胺鹽基，代表活性基；固定離子_——N(CH3)3 ;R-N(CH3)3Cl又稱為型陰離子交換樹脂，可用符號(hào)表示。如果活性基團(tuán)上的Cl-被其它陰離子如OH-、SO4-等取代，就稱為型、型陰離子交換樹脂，可用符號(hào)、表示。練習(xí)2：R—COOH 國(guó)產(chǎn)弱酸724樹脂—COOH：羧基3、基本性能⑴溶脹性：樹脂浸入水中后產(chǎn)生膨脹，稱為溶脹。⑵外形與顆粒大?。呵蛐危脴渲谒信蛎浐笸ㄟ^篩孔的目數(shù)來(lái)表示，用于冶金生2產(chǎn)的樹脂一般為60-150目。濕視密度一般在0.6-0.9g/ml，為了使樹脂在水中不上浮，樹脂的濕真密度必須大于1，一般在1.04-1.3g/ml，陽(yáng)樹脂常比陰樹脂的濕真密度大。性質(zhì)。二、淋洗劑使吸附在樹脂上的離子重新解吸下來(lái)的溶液稱為淋洗劑劑兩類。無(wú)機(jī)淋洗劑大多是無(wú)機(jī)酸、堿、鹽的溶液。有機(jī)淋洗劑大多是有機(jī)絡(luò)合劑，如EDTA有色冶金生產(chǎn)利用離子交換樹脂可以解決：⑴貧溶液中的金屬富集或提?。虎品蛛x性質(zhì)相近的元素；⑶溶液的凈化除雜；⑷污水處理及高純水的制備；三、離子交換技術(shù)分類1、簡(jiǎn)單離子交換分離法2、離子交換色層分離法根據(jù)所用淋洗四、離子交換平衡實(shí)際生產(chǎn)中，常用選擇系數(shù)、分配比、分離系數(shù)等參數(shù)表示交換平衡情況。1、選擇系數(shù)擇系數(shù)來(lái)表示。劑的不同，該法分為置換色層分離法和淋洗色層分離法。Kc愈大，則表示樹脂對(duì)B離子的親和勢(shì)愈大，或者樹脂對(duì)B離子的選擇性愈大，Kc稱為選擇系數(shù)。2、分配比離子交換達(dá)到平衡時(shí)，離子在樹脂相和溶液相的濃度比值稱為分配比。zAzBzAzBB A B A分配比與KC和溶液的濃度有關(guān)3、分離因數(shù)