По виду адсорбируемых ионов иониты делят на два вида

А) Катиониты – обмениваются с водным раствором катионами (в общем виде R-H)

R-SO^3--H⁺                        R-COO^—H⁺         R-S^--H⁺

Б) Аниониты – обмениваются анионами (R-OH)

R-NH³⁺-OH^-                R-N(CH3)₃⁺-OH^-             R-CH2-N(CH3)⁺-Cl^-

 

Количественной характеристикой адсорбента является обменная емкость ионита (ОЕИ)

ОЕИ – это число ммоль ионов вещества, которое может поглотить 1г. сухого адсорбента или 1см3 набухшего ионита

Численно равна 2-10 ммоль/г

 

Константа ионного обмена

Если kK,H> 1, ионообменная адсорбция идет

Если kK,H<1, ионообменной адсорбции нет

Если kK,H= 1, ионы в равной степени распределены между раствором и адсорбентом

 

Фактор разделения катионов К+ и М+

А к.м. =

Если а к.м. ≠ 1, разделение ионов эффективно

Если а к.м. = 1, разделение ионов на этом ионите невозможно

 

Ряды селективных ионов (справ. табл., стр. 60) – это последовательность ионов по возрастанию их адсорбционной активности

Правило: с увеличением заряда и с уменьшением радиуса гидратированного иона его способностью к адсорбции на ионите увеличивается

 

Способы проведения ИОХ:

1. фронтальная

2. элюентная

3. вытеснительная

Регенерация ионитов (десорбция ионов с адсорбента)

После работы с ионитами необходимо восстановить структуру адсорбента: для этого катионит обрабатывают раствором HCl, анионит обрабатывают раствором NaOH.

После чего иониты промывают большим количеством дистиллированной воды.

Например, после адсорбции ионов К+ и SO42-

R-Kтв. + HClраствор = R-Hтв. + KClраствор

R2SO4 тв. + 2NaOHраствор = 2ROHтв. + Na2SO4 раствор

Применение ионообменной хроматографии

- разделение электролитов

- очистка от примесей

- извлечение и концентрирование

- получение кислот, оснований, солей

- выделение редкоземельных Ме

- определение воды

- количественное определение веществ

1. Определение трудно-определяемых ионов CH3COO-, NO3- соли пропускают через колонку с анионитом, происходит эквивалентный обмен этих ионов на ОН-, который оттитровывают кислотой

2. Разделение смеси ионов на основании их различной комплексообразующей способности:

Разделение Cu2+, Zn2+ основано на возможности образовывать хлорокомплексы цинка при обработке конц. HCl:

Исходная смесь Cu2+ иZn2+ → полученная смесь Cu2+ и [ZnCl4]2-

При разделении на катионите ионы Cu2+ адсорбируются, [ZnCl4]2- легко вымываются из колонки дистиллированной водой. При разделении на анионите – наоборот.

3. Удаление примесей

4. Концентрирование раствора: через ионит пропускают большой объем раствора до полного насыщения ионита. Затем элюируют минимальным объемом концентрированной кислоты или щелочи.

5. Деминерализация воды путем последовательного пропускания воды чрез катионит и анионит.

6. Анализ лекарственных препаратов: папаверин гидрохлорид пропускают через катионит, выделяется эквивалентное количество Н+, которые оттитровывают щелочью.

 

Адсорбционная хроматография. Принцип и возможности метода.