離子交換柱色譜

離子交換柱色譜法

.離子交換柱色譜法一、分配原理離子交換劑對(duì)各組分親和力不同——選擇系數(shù)不同——?jiǎng)e離〔一〕選擇系數(shù)：KS=[R?X?]/[X?]離子交換平衡：R?A?+B??+R?B?+A?KA/B=[R?B?][A?]/[R?A?][B?]KA/B>1：親和力：B>AKA/B<1：親和力：B<A.〔二〕固定相〔離子交換樹(shù)脂〕·離子交換樹(shù)脂主要由高分子聚合物的骨架和活性基團(tuán)組成，它的骨架具有特殊的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)1、分類·原料不同：·酚醛型·聚苯乙烯型〔普遍、性質(zhì)穩(wěn)定、交換容量大〕·環(huán)氧型·丙烯酸型·含活性基團(tuán)不同：·陽(yáng)離子交換樹(shù)脂·陰離子交換樹(shù)脂.1〕陽(yáng)離子交換樹(shù)脂——以陽(yáng)離子作為交換離子·基團(tuán)：通常含—RO3H、—COOH、—OH、—SH、—PO3H2等酸性基團(tuán)·作用機(jī)理：電離H?〔氫型樹(shù)脂〕或金屬離子〔鹽型樹(shù)脂〕與溶液中陽(yáng)離子交換·酸性強(qiáng)度：強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換劑、弱酸型陽(yáng)離子交換劑R—SO3H>HO—R—SO3H>R—PO3H2>R—COOH>R—OH例子：磺化苯乙烯、書(shū)P258·特點(diǎn)：熱穩(wěn)定性高、不溶于水和許多有機(jī)溶劑、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定.2〕陰離子交換樹(shù)脂——以陰離子作為交換離子·基團(tuán)：通常含—NH2、—NHR、—NR2或—N?R3X?等活性基團(tuán)①?gòu)?qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂：含季銨·特點(diǎn)：·在酸、堿和有機(jī)溶劑中較穩(wěn)定·可在酸性、堿性和中性溶液中進(jìn)行陰離子交換·交換容量不隨溶液PH值而變②弱堿性陰離子交換樹(shù)脂：含—NH2、=NH、≡N·特點(diǎn)：·對(duì)OH?的親和力大·只能在酸性介質(zhì)中與陰離子交換·交換容量隨溶液PH值而改變.2、離子交換樹(shù)脂的特性1〕交聯(lián)度·表示離子交換樹(shù)脂中交聯(lián)劑的含量，通常以百分比表示·高交聯(lián)度樹(shù)脂：·緊密網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)眼小，剛性較強(qiáng)·孔穴較多·溶脹較小，吸水量小·低交聯(lián)度樹(shù)脂：·滲透性好·易變形、耐壓差2〕交換容量·每克干樹(shù)脂中真正參加交換反響的基團(tuán)數(shù)，單位：mmol/g或mmol/ml·表示離子交換樹(shù)脂進(jìn)行離子交換能力的大小.3〕溶膠·樹(shù)脂存在大量極性基團(tuán)，具有強(qiáng)吸濕性，當(dāng)樹(shù)脂侵入水中，大量水進(jìn)入樹(shù)脂內(nèi)部，引起樹(shù)脂膨脹的現(xiàn)象·交聯(lián)度高，溶脹小·交聯(lián)度低，溶脹大4〕粒度·離子交換樹(shù)脂的顆粒大小，一般以溶脹狀態(tài)所能通過(guò)的篩孔來(lái)表示·交換純水常用10-50目樹(shù)脂、分析用樹(shù)脂常用100-200目.3、離子交換樹(shù)脂的選擇1〕強(qiáng)堿對(duì)弱酸防止死吸附以及形成易水解鹽不易吸附2〕強(qiáng)酸對(duì)弱堿3〕大分子選交聯(lián)度低的樹(shù)脂4〕小分子選交聯(lián)度高的樹(shù)脂〔三〕流動(dòng)相·水或與水混合的溶劑.二、影響選擇系數(shù)的因素及別離方式

庫(kù)侖力〔一〕主觀因素電荷、離子裸半徑離子水合程度·Ks與電荷成正比，與水合離子半徑成反比，與離子裸半徑成正比·主、客觀因素及規(guī)律：書(shū)P260①常溫、稀溶液：陽(yáng)離子電荷越高，親和力越大〔優(yōu)先考慮電荷〕②常溫、稀溶液：等價(jià)陽(yáng)離子半徑越大，親和力越大③陰離子親和力順序·強(qiáng)堿性：檸檬酸根>硫酸根>硝酸根·弱堿性：OH?最大④常溫、濃溶液：交換親和力差異變小或順序顛倒.⑤高溫、非水溶液：同價(jià)離子對(duì)樹(shù)脂親和力相似⑥H?對(duì)弱酸性樹(shù)脂、OH?對(duì)弱堿性樹(shù)脂具有最大親和力⑦高分子量的有機(jī)離子和金屬配離子對(duì)樹(shù)脂有較大親和力⑧能與樹(shù)脂的交換基團(tuán)生成配合物或難溶化合物的離子都對(duì)樹(shù)脂有較大親和力〔二〕別離方式1、利用樣品組分選擇性系數(shù)不同來(lái)別離2、利用各組別離解度的差異來(lái)別離3、形成配離子后進(jìn)行離子交換別離.三、操作方法·一般在柱中進(jìn)行，防止產(chǎn)生逆交換〔一〕樹(shù)脂的處理和再生·處理：·除雜·陽(yáng)離子交換樹(shù)脂轉(zhuǎn)變?yōu)闅湫停航麴s水水溶脹—5%-10%鹽酸處理—蒸餾水洗至中性·陰離子交換樹(shù)脂轉(zhuǎn)變?yōu)槁刃突蛄u基型：浸蒸餾水水溶脹—10%NaOH或10%NaCl處理—蒸餾水洗至中性·再生：用適當(dāng)?shù)乃釅A處理.〔二〕裝柱·加水?dāng)嚢琛两怠ノ⒘！磸?fù)操作至上層液透明·柱底放1-2cm玻璃絲——倒入上述樹(shù)脂——蓋一層玻璃絲〔三〕洗脫·大多數(shù)在水溶液中進(jìn)行·