Chương 2 SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
2.2. BẢN CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH SẮC KÝ TRAO ĐỔI ION
2.2.1.1. Nhựa trao đổi ion
Nhựa trao đổi ion được cấu tạo hợp chất polymer hữu cơ gồm các sườn hydrocarbon có mang các nhóm chất hoạt động. các nhóm chức này nối với các ion linh động bằng lực hút tĩnh điện. Có hai loại nựa chính: cation (nhựa trao đổi cation), anion (nhựa trao đổi anion). Ngồi ra cón có
các loại ionit đặc biệt như ionit lưỡng tính (trao đổi cả anion và cation) ionit có chứa nhóm tạo phức: Ionit chứa nhóm oxy hóa khí: ionit lỏng và cả màng trao đổi ion.
+ Tính chất vật lý của nhựa.
Màu sắc: vàng, nâu, đen, thẩm. Trong quá trình sử dụng nhựa, màu sắc của nhựa mất hiệu lực thường thâm hơn một chút.
Hình thái: nhựa trao đổi ion thường ở dạng tròn.
Độ nở: khi đem nhựa dạng keo ngâm vào trong nước, thể tích của nó biến đổi lớn. Độ ẩm: là % khối lượng nước trên khối lượng nhựa ở dạng khô (độ ẩm khơ), hoặc ở dạng ướt (độ ẩm ướt).
Tính chịu nhiệt: các loại nhựa bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ đều có giới hạn nhất định , vượt quá giới hạn này nhựa bị nhiệt phân giải không sử dụng được. Nhiệt độ hoạt động tốt từ 20-50o C.
Tính dẩn điện: chất trao đổi ion ẩm dẩn điện tốt, tính dẫn điện của nó phụ thuộc vào dạng ion.
Tính chịu mài mịn: trong vận hành các chất trao đổi ion cọ sát lẫn nhau và nở ngót, có khả năng dể vỡ vụn. Đây là một chỉ tiêu ảnh hưởng đến tính năng thực dụng của nó.
Tính chịu oxy hố: chất oxy hố mạnh có thể làm cho nhựa bị lão hố (trơ)
+ Tính năng thuận nghịch của phản ứng trao đổi ion.
Phản ứng trao đổi ion là phản ứng thuận nghịch. Dựa trên tính chất này người ta dùng dung dịch chất hồn ngun, thơng qua chất trao đổi ion đã mất hiệu lực để khôi phục lại năng lực trao đổi của nó. CaR2 + 2H +( nhựa→Thí dụ: 2HR + Ca 2+ trao đổi) 2HR + Ca 2+(hồn ngun)→CaR 2 + 2H+. Tính acid, kiềm: tính năng của chất Cationit RH và chất Anionit ROH, giống chất điện giải acid, kiềm.
Tính trung hồ và thuỷ phân: tính năng trung hồ và thuỷ phân của chất trao đổi ion giống chất điện giải thơng thường. Tính chọn lựa của chất trao đổi ion.
Ở hàm lượng ion thấp trong dung dịch, nhiệt độ bình thường, khả năng trao đổi tăng khi hoá trị của ion trao đổi tăng.
+ Thứ tự ưu tiên khi trao đổi.
Đối với nhựa Cationit acid mạnh (SAC), Fe 3+ > Al 3+ > Ca 2+ > Mg 2+ > K+ > H+ > Li+. Đối với nhựa Cationit acid yếu (WAC)
H+ > Fe3+ > Al 3+ > Ca2+ > Mg 2+ > K+ > Na+ > Li+
Đối với nhựa Anionit kiềm mạnh (SBA), Đối với nhựa anionit kiềm yếu (WBA) Ở hàm lượng ion thấp nhiệt độ bình thường và những ion cùng hố trị, khả năng trao đổi tăng khi số điện tử của ion trao đổi lớn (bán kính hydrat hố lớn)
Ở hàm lượng ion cao, khả năng trao đổi của các ion không khác nhau nhiều lắm. Hiện nay, các loại nhựa trao đổi ion được sản xuất chủ yếu bằng phương pháp ngưng tụ hợp trùng hợp
monomer.