ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ионный обмен из "Инструментальные методы химического анализа" Ионный обмен — это еще один метод, дающий возможность проводить эффективное количественное разделение. Он похож, по крайней мере внешне, на хроматографию тем, что жидкий образец пропускается через колонку с гранулированным твердым материалом, находящимся в стеклянной трубке. Однако разделение в этом случае основано совершенно на других принципах и применимо только к диссоциированным веществам. В этом методе имеются два параллельных ряда операций, связанных с обменом соответственно катионов и анионов. Сначала будут рассмотрены процессы обмена катионов и затем — аналогичные явления, касающиеся анионов. [c.269] Ниже приводятся типы реакций, для которых используют катионный обмен. [c.270] Гидратированная окись является недиссоцнированным коллоидом и поэтому не захватывается смолой, примеси же в противоположность цирконию находятся в виде ионов н адсорбируются. В этом способе соли гафния от циркония не отделяются. [c.271] По аналогии с катионообменной смолой, обозначаемой состав смолы, содержащей аминогруппу, можно выразить символом К — ЫНо. (С этим символом необходимо связывать и такие типы соединений, как К—Н(СНз)Н и К—М(СНз)2.) Аминогруппы при обработке соляной кислотой превращаются в замещенные катионы аммония. [c.271] Анионообменную смолу можно использовать наряду с катионооб-менниками с целью получения одних и тех же или аналогичных результатов. Описанное выше приготовление хлорида меди (П) из нитрата осуществимо также посредством анионообменника. Сначала смолу насыщают ионами хлорида, а затем пропускают нитрат меди. Выделяющаяся жидкость будет содержать ионы Си + и С1 . [c.271] Оба типа ионитов применяют для полной деминерализации воды, используемой для химических целей. Катионит обменивает все катионы на ноны водорода затем посредством анионита удаляют анионы, заменяя их таким количеством ионов 0Н , которое необходимо для нейтрализации кислоты, образовавшейся на первой стадии обработки. Очищенная таким образом вода ио степени чистоты не уступает дистиллированной воде, но гораздо дешевле ее. Коллоидные вещества при этом не удаляются. [c.271] Разделение редкоземельных элементов. Метод ионного обмена имеет огромное значение для анализа смесей аналогичных веществ, что наиболее ярко иллюстрируется на примере разделения ионов редкоземельных элементов [I, 3]. Ряд редкоземельных элементов включает элементы с атомными номерами 57—71 и близкие им по свойствам элементы с номерами 39 (иттрий) и 21 (скандий). Все они образуют трехвалентные положительно заряженные катионы, и их химические и физические свойства настолько схожи, что выделение из них отдельных элементов давно считается наиболее трудной проблемой. Почти полное разделение достигалось при помощи классических методов, главным образом посредством чрезвычайно трудоемкой многократной фракционной кристаллизации. [c.272] В ионообменном методе разделения смесь хлоргщов редкоземельных элементов подвергают бомбардировке не 1тронами, вследствие чего образуются радиоактивные изотопы. Смесь затем растворяют, прибавляя в раствор цитратный буфер, и пропускают через колонку с катионитом. Колонку непрерывно промывают новыми порциями буферного раствора и вытекающую жидкость направляют мимо окна счетчика Гейгера в приемник, собирающий жидкость фракциями. [c.272] Для изменения коэффициента распределения можно прибавить NH OH, который увеличивает [NH ] и уменьшает [Н+], и таким образом значение Kd будет точно соответствовать изменению pH. [c.273] Другие множители уравнения (19.8) одинаковы для обоих элементов в одночЧ растворе. Найдено экспериментально, что отношение значений /Собмен равно 1,55, отношение же констант Kat составляет 2,9. Отсюда а = 4,5. Следовательно, без добавления цитрата фактор разделения был равен 1,55 в присутствии цитрата он увеличивается до 4,5. [c.273] Следует заметить, что степень разделения не зависит от значения pH концентрации цитрата, а также от температуры. [c.273] Имеется несколько монографий ио ионному обмену, включая работы Находа [б] Находа и Шуберта 1[7], Осборна [8] и Куиина 4]. В книге Самуэльсона [9] рассматриваются главным образом вопросы аналитического применения конного обмена. Введение в эту область дается Краусом [2]. [c.274] Вернуться к основной статье