★ 离子交换分离的理论一唐南理论 交换平衡 B+AR冷A+BtR 电解质溶液 半透膜 树脂 吸水 A+R- 唐南排斥 弹性凝胶 溶胀 唐南理论溶液中B 唐南入儇
11 + + − + + − B + A R A + B R 离子交换分离的理论 交换平衡 唐南理论 吸水 溶胀 树脂 弹性凝胶 电解质溶液 半透膜 A+RA+ 溶液中B+ C- 唐南排斥 C- 唐南理论
离子交换动力学 ③3M SO.H H 与溶剂萃取相比,离子交换是在固相与液相之间完成,交换 速度比较慢,对分离效率的影响较大。一般的离子交换过程有五 个步骤: 溶液离子向树脂表面扩散(膜扩散); 离子通过树脂表面向内部扩散(颗粒扩散);“慢” 树脂内进行离子交换(交换反应); 已交换离子从树脂内部向外扩散(颗粒扩散);“慢” 已交换离子由树脂表面向本体溶液扩散(膜扩散)
12 离子交换动力学 与溶剂萃取相比，离子交换是在固相与液相之间完成，交换 速度比较慢，对分离效率的影响较大。一般的离子交换过程有五 个步骤： ➢ 溶液离子向树脂表面扩散（膜扩散）； ➢ 离子通过树脂表面向内部扩散（颗粒扩散）； “慢” ➢ 树脂内进行离子交换（交换反应）； ➢ 已交换离子从树脂内部向外扩散（颗粒扩散）； “慢” ➢ 已交换离子由树脂表面向本体溶液扩散（膜扩散）。 M ④ -SO3H M H ① ② ③ ⑤
离子交换树脂的亲和力 离子交换树脂靠静电引力使离子进行交换,所以离子水合半径r, 离子电荷Z,极化度等,均与亲和力有关。 般规律 1.强酸型离子交换树脂 (1)不同价态离子,Z越大,亲和力越大 Na*<Ca2*<A 13+<Th(v) (2)同价态离子,水合半径r越小,亲和力越大 L it<H<Nat<NH<K<Rb<cst<ag<Tl (3)二价离子的亲和力顺序为: U02+<Mg2+<Zn2+<C02+<Cu2+<Cd2+<Ni2+<sr2+<Pb2+<Ba2+ (4)稀土元素的亲和力随原子序数增加而减小
离子交换树脂靠静电引力使离子进行交换，所以离子水合半径r， 离子电荷Z，极化度等，均与亲和力有关。 一般规律： 1.强酸型离子交换树脂 （1）不同价态离子，Z越大，亲和力越大； Na+<Ca2+<Al3+<Th(Ⅳ) （2）同价态离子，水合半径r越小，亲和力越大； Li+<H+<Na+<NH4 +<K+<Rb+<Cs+<Ag+<Tl+ （3）二价离子的亲和力顺序为： UO2 2+<Mg2+<Zn2+<Co2+<Cu2+<Cd2+<Ni2+<Sr2+<Pb2+<Ba2+ （4）稀土元素的亲和力随原子序数增加而减小。 离子交换树脂的亲和力
2.强碱型阴离子交换树脂 F-<OH-<Ac<HC00<CI<NO,<CN"<Br<C,0 2 <N03<HSO4<I<cr02<s042<柠檬酸根
２.强碱型阴离子交换树脂 F -<OH-<Ac-<HCOO-<Cl-<NO2 -<CN-<Br-<C2O4 2- <NO3 -<HSO4 -<I-<CrO4 2-<SO4 2-<柠檬酸根