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离子交换树脂交换容量的测定
一,实验目的:
1. 了解离子交换树脂交换容量的意义
2. 掌握阳离子交换树脂工作交换容量的测定方法
离子交换分离法:
是利用离子交换剂与溶液中的离子所发生的交换反应进行分离的方法
是基于物质在固相与液相之间的分配.
离子交换树脂是一种高分子聚合物的有机交换剂.
离子交换树脂具有网状结构,在水,酸和碱中难溶,对有机剂,氧化剂,.
在离子交换树脂的网状结构的骨架上,有许多可以与溶液中离子起交换作用的活性基团,例如 SO3H ( 磺酸基), COOH (羧基) , =NOH 等. 二,实验原理:
离子交换树脂简介:
实验中使用的是国产 732 型阳离子交换树脂,它是强酸型阳离子交换树脂,含有的活性基团是 SO3H ( 磺酸基),其中的 H+ 可被溶液中的阳离子交换.
交换容量 Q :
是表示单位质量(每克)干树脂所能交换的离子(相当于一价离子,基本单元为1/nMn+)的物质的量.
其标志离子交换树脂交换能量的大小,是衡量离子交换树脂性能的重要的参数.
可分为总交换容量和工作交换容量
在一定操作条件下实际测得的交换容量称为工作交换容量.
它是指在实际操作条件下单位体积(或中量),而是与溶液的离子浓度,树脂床的高度,流速,树脂粒度的大小以及交换基团类型等因素有关.
静态法测总交换容量:
向一定量的H型阳离子交换树脂加入一定过量的NaOH标准溶液浸泡.
交换达到平衡时:
用盐酸标准溶液滴定过量的NaOH
动态法测工作交换容量:
将一定量的H型树脂装入交换柱中,+与RH发生交换反应,交换下来的H+用NaOH标准溶液滴定.
反应为:
根据NaOH的浓度和滴定消耗的体积计算交换容量.
三,仪器和试剂:
25mL酸式滴定管;
732型酸性阳离子交换树脂;
玻璃棉;
4mol·L-1HCl
·L-1Na2SO4
·L-1NaOH标准溶液
2g·L-1酚酞乙醇溶液
四,实验步骤:
1,树脂的预处理:
20g树脂于烧杯中→100mL4mol·L-1HCl搅拌,浸泡1-2天→溶胀,溶解除去杂质
倾出上层HCl清液→纯水漂洗树脂至中性
用长玻璃棉将润湿的玻璃棉塞在交换柱的下部(使其平整),加10mL纯水,将洗净的树脂连水加入柱中(防止混入气泡)
在装柱及之后的过程中,必须使树脂层始终浸泡在液面下约1cm处
柱高约15-20cm,水洗树脂至中性,放出多余的水
为防止之后的加试液时,树脂被冲起,在上面也铺一层玻璃棉
2,装柱:
四,实验步骤:
3,交换:
·L-1Na2SO4,用250mL容量瓶收集流出液,调节流量为2mL·min-1,流过100mLNa2SO4后,经常检查流出液的pH,直至其pH与加入的Na2SO4pH相同,停止交换.
将收集液稀释到刻度,摇匀.
,加2滴酚酞,·L-1NaOH标准溶液滴定