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各組分親和力不同——選擇系數(shù)不同——別離〔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〔離子交換樹脂〕·離子交換樹脂主要由高分子聚合物的骨架和活性基團組成，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·含活性基團不同：·陽離子交換樹脂·陰離子交換樹脂.1〕陽離子交換樹脂——以陽離子作為交換離子·基團：通常含—RO3H、—COOH、—OH、—SH、—PO3H2等酸性基團·作用機理：電離H?〔氫型樹脂〕或金屬離子〔鹽型樹脂〕與溶液中陽離子交換·酸性強度：強酸型陽離子交換劑、弱酸型陽離子交換劑R—SO3H>HO—R—SO3H>R—PO3H2>R—COOH>R—OH例子：磺化苯乙烯、書P258·特點：熱穩(wěn)定性高、不溶于水和許多有機溶劑、化學性質(zhì)穩(wěn)定.2〕陰離子交換樹脂——以陰離子作為交換離子·基團：通常含—NH2、—NHR、—NR2或—N?R3X?等活性基團①強堿性陰離子交換樹脂：含季銨·特點：·在酸、堿和有機溶劑中較穩(wěn)定·可在酸性、堿性和中性溶液中進行陰離子交換·交換容量不隨溶液PH值而變②弱堿性陰離子交換樹脂：含—NH2、=NH、≡N·特點：·對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、離子交換樹脂的特性1〕交聯(lián)度·表示離子交換樹脂中交聯(lián)劑的含量，通常以百分比表示·高交聯(lián)度樹脂：·緊密網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)眼小，剛性較強·孔穴較多·溶脹較小，吸水量小·低交聯(lián)度樹脂：·滲透性好·易變形、耐壓差2〕交換容量·每克干樹脂中真正參加交換反響的基團數(shù)，單位：mmol/g或mmol/ml·表示離子交換樹脂進行離子交換能力的大小.3〕溶膠·樹脂存在大量極性基團，具有強吸濕性，當樹脂侵入水中，大量水進入樹脂內(nèi)部，引起樹脂膨脹的現(xiàn)象·交聯(lián)度高，溶脹小·交聯(lián)度低，溶脹大4〕粒度·離子交換樹脂的顆粒大小，一般以溶脹狀態(tài)所能通過的篩孔來表示·交換純水常用10-50目樹脂、分析用樹脂常用100-200目.3、離子交換樹脂的選擇1〕強堿對弱酸防止死吸附以及形成易水解鹽不易吸附2〕強酸對弱堿3〕大分子選交聯(lián)度低的樹脂4〕小分子選交聯(lián)度高的樹脂〔三〕流動相·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P260①常溫、稀溶液：陽離子電荷越高，親和力越大〔優(yōu)先考慮電荷〕②常溫、稀溶液：等價陽離子半徑越大，親和力越大③陰離子親和力順序·強堿性：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：同價離子對樹脂親和力相似⑥H?對弱酸性樹脂、OH?對弱堿性樹脂具有最大親和力⑦高分子量的有機離子和金屬配離子對樹脂有較大親和力⑧能與樹脂的交換基團生成配合物或難溶化合物的離子都對樹脂有較大親和力〔二〕別離方式1、利用樣品組分選擇性系數(shù)不同來別離2、利用各組別離解度的差異來別離3、形成配離子后進行離子交換別離.三、操作方法·一般在柱中進行，防止產(chǎn)生逆交換〔一〕樹脂的處理和再生·處理：·除雜·陽離子交換樹脂轉(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?shù)乃釅A處理.〔二〕裝柱·加水攪拌——沉降——去微粒——反復(fù)操作至上層液透明·柱底放1-2cm玻璃絲——倒入上述樹脂——蓋一層玻璃絲〔三〕洗脫·大多數(shù)在水溶液中進行·