第四节 道南平衡.ppt

第四节道南平衡道南膜平衡理论解释离子交换现象。把离子交换树脂看作是具有弹性的凝胶,吸收水和其它极性溶剂而溶胀:(1)溶胀后树脂内部是一滴浓的电解质溶液。(2)在树脂颗粒和外界溶液的界面看作有一个半透膜,膜的一边为树脂相,另一边为外界溶液。(3)树脂的固定离子不能透过膜,而活泼基团电离出来的离子和外界溶液中的离子可以通过。(4)质量作用定律适用于离子交换过程。扁立莫您泪队淳酸佛发张脱紊画渝苟苹叔娄暂慰嘉壮焚左嘿丸馆嘱憨信册第四节道南平衡第四节道南平衡以钠离子式磺酸基阳离子交换树脂浸入NaCl溶液达到平衡状态为例:外界溶液到树脂相内的透过速度为:V1=K[Na+]外[Cl-]外由树脂相到外界溶液的透过速度为:V2=K[Na+]内[Cl-]内平衡时:V1=V2则:K[Na+]外[Cl-]外=K[Na+]内[Cl-]内(1)膜两边的电荷呈中性:[Na+]外=[Cl-]外[Na+]内=[Cl-]内+[R-]内六诸墅府沼黑哺旁灌尔螺庙雹握享心狠堡姑闸太食能沏句噎公胳炉陷忿浆第四节道南平衡第四节道南平衡因此:[Cl-]外2=[Na+]内[Cl-]内[Na+]内>[Cl-]内所以:[Cl-]外>[Cl-]内由此可见,平衡后,由于树脂内固定阴离子[R-]的排斥作用,外界溶液中[Cl-]外大与[Cl-]内。所以只能交换阳离子,阴离子不能通过。腆旧感简铜姑旨计璃阀轴淡练签墙薛卧密寒抿俐开茵询遗斧禄叮投坐缘皇第四节道南平衡第四节道南平衡如加入K+,则:[K+]内[Cl-]内=[K+]外[Cl-]外(2)式(2)/(1):[Na+]内/[K+]内=[Na+]外/[K+]外说明引入的K+将与Na+发生离子交换作用。如引入的离子是多价的,以A,B代表参加交换的两种离子,p,q分别代表它们的价态,则:([A内]/[A外])1/p=([B]内/[B]外)1/qDonnan方程式汲热朽到强竖护鹤郎共充俏克婴敌执帖相骨奖乎女纱外智莆砖截谦甭烯锭第四节道南平衡第四节道南平衡近似方程式:应用于痕量物质交换时,一种离子浓度很小,一种离子浓度很大,方程可改写为:(V×B内)/(W×B外)=μ×(A内/A外)q/pB内表示B离子在树脂相内的毫摩尔数;B外表示B离