济南大学分离科学考试提纲及答案.ppt

回收率:常用回收率来表示被分离组分在分离中的完全程度,设A为欲测定的痕量物质，B为主要成分，经分离后A的回收率为RA，通式：,QA0和QA分别表示分离前后欲测物质A的含量。,1、什么是回收率、分离因数？分离时对常量组分和痕量组分的回收率、分离因数要求如何？,RA越大越好！,2、分离因数（SB/A),定义：两元素的回收率之比。,QA0 QA,一般情况SB/A10-3分离被认为完全。,欲测组分A，干扰组分B,SB/A越小越好！,分离时对常量组分和痕量组分的回收率、分离因数要求如何？ 回收率:RA通常小于l00，原因：挥发、分解或分离不完全，器皿和有关设备的吸附作用以及其它人为的因素会引起欲分离组分的损失。 对常量分析（含量1组分）要求：RA 99.9；对痕量组分要求：RA 95，或至少不低于90。 分离因数:一般情况SB/A10-3分离被认为完全。 对痕量组分的测定，分离因数SB/A要在10-610-7的范围。,答： 在氢氧化物沉淀分离中，沉淀的形成与溶液中的OH-有直接关系。因此，采用控制溶液中酸度可使某些金属离子彼此分离。在实际工作中，通常采用不同的氢氧化物沉淀剂控制氢氧化物沉淀分离方法。常用的沉淀剂有： A.氢氧化钠法：NaOH是强碱，用于分离两性元素(如Al3+，Zn2+，Cr3+)与非两性元素，两性元素的含氧酸阴离子形态在溶液中，而其他非两性元素则生成氢氧化物胶状沉淀。 B.氨水法：采用NH4Cl-NH3缓冲溶液(pH 8-9)，可使高价金属离子与大部分一、二金属离子分离。 C.有机碱法：利用吡啶、六次甲基四胺等有机碱控制pH （可形成不同pH的缓冲体系控制分离，如pH 5-6六亚甲基四胺-HCl缓冲液，常用于Mn2，Co2+，Ni2+，Cu2+，Zn2+，Cd2+与Al3+，Fe3+，Ti(IV)等的分离。） D.ZnO悬浊液法等：ZnO悬浊液，可以控制溶液pH 6，在水溶液中：ZnO +H2O Zn(OH)2 Zn2+2OH-,2、在氢氧化物沉淀分离中，常用的有哪些方法？举例说明。,若Zn2+=0.1mol/L,pOH = 8 pH = 6,Zn2+: 1.000.01mol/L pH: 5.56.5,（这一类悬浊液可控制溶液的pH值，如ZnO悬浊液的pH值约为6，可用于某些氢氧化物沉淀分离。),通式：Mm+ + mOH- M(OH)m 平衡时：Mm+ OH-m = Ksp,开始沉淀pH：,Mo沉淀开始时金属离子的浓度,3、氢氧化物沉淀与溶液pH的关系。,沉淀完全pH：,Me沉淀完全时金属离子的浓度,沉淀过程中溶液pH的变化区间：, 生成氢氧化物、氧化物沉淀，能溶于过量氨水,Ag+ Cu2+ Cd2+ Zn2+ Ni2+ Co2+,Ag2O 褐色 碱式盐沉淀蓝绿色 Cd(OH)2 白色 Zn(OH)2白 碱式盐沉淀浅绿色 碱式盐沉淀蓝色,Ag(NH3)2+无色 Cu(NH3)42+深蓝色 Cd(NH3)42+无色 Zn(NH3)42+无色 Ni(NH3)62+淡紫色 Co(NH3)62+红色 空气中O2 Co(NH3)63+土黄色,适量 NH3,过量 NH3,4、在常见金属离子溶液中加入适量氨水、过量氨水有何现象？,生成氢氧化物、氧化物沉淀，不能溶于过量氨水,Al3+ Cr3+ Fe3+ Fe2+ Mn2+ Sb3+ Sn2+ Pb2+ Mg2+ Hg2+ Hg22+,NH3,Al(OH)3白 Cr(OH)3灰绿 Fe(OH)3 红棕色 Fe(OH)2 浅绿色 Mn(OH)2 浅粉红色 SbO(OH)白 Sn(OH)2白 Pb(OH)2白 Mg(OH)2 白色 HgNH2Cl 白色 HgNH2Cl 白色+Hg黑色, 生成两性氢氧化物沉淀，能溶于过量NaOH,Al3+ Cr3+ Zn2+ Pb2+ Sb3+ Sn2+ Sn4+ Cu2+,Al(OH)3白 Cr(OH)3灰绿 Zn(OH)2白 Pb(OH)2白 SbO(OH)白 Sn(OH)2白 Sn(OH)4或H4SnO4 白 Cu(OH)2浅蓝,AlO2-无色 CrO2-亮绿色 ZnO22-无色 PbO22-无色 SbO2-无色 SnO22-无色 SnO32-无色,适量 NaOH,浓NaOH 加热,少量溶解， 生成CuO22- 蓝色,过量 NaOH,5、在常见金属离子溶液中加入适量氢氧化钠、过量氢氧化钠有何现象？,Mg2+ Fe3+ Fe2+ Mn2+ Cd2+ Ag+ Hg2+ Hg22+ Co2+ Ni2+,Mg(OH)2 白色 Fe(OH)3 红棕色 Fe(OH)2 浅绿色 Mn(OH)2 浅粉红色 Cd(OH)2 白色 Ag2O 褐色 HgO 黄色 Hg2O 黑色 碱式盐沉淀兰色 碱式盐沉淀浅绿色,NaOH,浓NaOH,Co(OH)2 粉红 Ni(OH)2 绿色,空气中O2,Fe (OH)3 红棕色,空气中O2,MnO(OH)2 棕褐,生成氢氧化物、氧化物沉淀，不能溶于过量NaOH,M+ A- Ksp 沉淀析出,例1 在0.30mol/LHCl溶液中含有0.10mol/LCd2+，室温下通入H2S气体至饱和，维持溶液中H2S(aq)的浓度为0.10mol/L，试判断：此时有无CdS沉淀生成？CdS的溶度积常数为 。已知氢硫酸的两级解离常数: Ka1=10-6. 88 Ka2=10-14.15,解：,6、硫化物沉淀分离中，硫离子的浓度应如何控制？没找到答案,饱和H2S溶液中H2S=0.1mol/L,Cd2+=0.1mol/L, 有CdS沉淀析出,如果是Zn2+，有无ZnS沉淀生成？ZnS的溶度积常数为 Ksp=2.510-22,解：,饱和H2S溶液中H2S=0.1mol/L,Zn2+=0.1mol/L,Zn2+ S2- = 0.1 1.0 10-21 = 1.0 10-22 Ksp=2.510-22, ZnS沉淀不析出,例2 室温下，往含Cd2+0.1mol/L的酸性溶液中 通入H2S达到饱和，如果Cd2+能完全沉淀 CdS，则沉淀完全时溶液中的H+应是多少？,解：Cd2+在溶液中沉淀完全，即Cd2+ 10-5mol/L,Cd2+在溶液中沉淀完全，H+ 0.34mol/L,问题：H+ 0.34mol/L时，Zn2+是否干扰？,回答：Zn2+不干扰。,问题：H+ 多大时，Zn2+开始沉淀？,回答： H+ =0.19mol/L时，Zn2+开始沉淀。,结论： 控制溶液氢离子的浓度：0.190.34mol/L ，可以使Cd2+与Zn2+分离完全。,H2S为二元弱酸，通过改变溶液中的H+，可以改变S2- ：,饱和H2S溶液中H2S=0.1mol/L,S2- = 0.19.2 10-22 /H+2,常见金属离子硫化氢系统分离方案就是依据金属离子硫化物沉淀的溶解度不同，通过控制S2-，也就是控制H+,而达到分离目的。,小结,一、形成螯合物的沉淀剂 此类沉淀剂一般含有两种基团, 酸性基团:如-OH. COOH. SO3H等,碱性基团:-NH2. =NH. =N-. =CO. =CS等., 8-羟基喹啉及其衍生物 它可以与许多二价、三价和少数四价阳离子反应。不同离子的8-羟基喹啉螯合物的溶解度不同，因而沉淀完全时的pH也不同。并在不同的pH值下沉淀完全,所以可以通过控制溶液的pH的办法提高选择性。,7、了解几种常用的有机沉淀剂？,丁二酮肟 丁二酮肟与Ni2+离子形成鲜红色螯合物沉淀,还可以与Bi、Pd2+、Pt2+形成沉淀。,乙酸铵溶液中： Al, Bi, Cr, Cu, Co, Ga, In, Fe, Hg, Mo, Ni, Nb, Pd, Ag, Ta, Th, Ti, W, U, Zn, Zr。 氨性溶液中pH=7.5： Al, Be, Bi, Cd, Cu, Ce, Ga, In, Fe, Mn, Mg, Hg, Nb, Pd, Sc, Ta, Th, Ti, U, Zn, Zr。,它可以与Cu、Co、 Fe、 Zn 生成溶于水的配合物。,（3）铜铁试剂(铜铁灵、苯亚硝基羟胺的铵盐，N-亚硝基苯胲的盐) 在稀酸溶液中，能与多种高价离子反应生成沉淀. 如：Fe3+. Ga3+ . Sn(IV). U(IV). Ti(IV). Zr(IV). Ce4+.在弱酸性溶液中,能与In3+. Cu2+. Mo(VI). Bi3+等离子生成沉淀。,（4）铜试剂（二乙基胺二硫代甲酸钠，DDTC) 铜试剂是一种含硫化合物，能与 Ag+. Cu2+. Cd2+. Co2+. Ni2+. Hg2+. Pb2+. Bi3+. Zn2+. Fe3+ . Sn4+.等离子生成沉淀。,但与Al3+ 、碱土金属和稀土离子不产生沉淀。,（5）、四苯胂酸及其衍生物,在3mol/LHCl介质中，可以将Zr沉淀完全，使沉淀Zr的良好试剂。 也可以沉淀Hf 4+、Th4+、Sn4+ 等。,（6）、氨基酸类,几种芳香族氨基酸适用于做金属离子的沉淀剂，如： 邻氨基苯甲酸， 可沉淀Cu2+、Zn2+、 Ag+、Cu2+、 Cd2+、 Co2+、Ni2+、 Hg2+、Pb2+、 Mn2+、Fe3+ .,二、形成缔合物的沉淀剂 某些有机沉淀剂在溶液中电离成阳离子或阴离子，它们与带相反电荷的离子结合，生成离子缔合物沉淀。,（1）苦杏仁酸（苯羟乙酸） 常用来沉淀Zr(VI). Hf(VI)，如果用对氯苦杏仁酸或对溴苦杏仁酸沉淀Zr(VI)，效果会更好。,（2）二苦胺（六硝基二苯胺） 用来沉淀K+、 Rb+、Cs+。,（3）四苯硼酸钠 用来沉淀K+、 Rb+、 Cs+。,三、形成三元配合物的沉淀剂,（1）吡啶 在SCN-存在下，吡啶可与Cd2+、 Co2+、Mn2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+生成沉淀。 （2）邻菲啰啉 可以在Cl-存在下与Pd2+形成三元配合物,8、简述共沉淀分离富集方法？,二、有机共沉淀剂,1、利用胶体的絮凝作用进行共沉淀 利用带有不同电荷的胶体凝聚作用，使共沉淀剂的胶体与带相反电荷的被测元素的化合物的胶体，彼此结合而沉淀下来。 常用的共沉淀剂有：辛可宁、丹宁、动物胶等。 被共沉淀的组分有：钨、铌、钽、硅等的含氧酸。,2、形成缔合物或螯合物的共沉淀剂,被富集的痕量离子与某种配位剂形成配离子，而与带相反电荷的有机试剂缔合成难溶盐，被具有相似结构的载体共沉淀下来。,常用到的配位体有：SCN-、卤素离子等。 常用的有机阳离子有：碱性染料，如：甲基紫、结晶紫、罗丹明B、亚甲基蓝等。,3、惰性共沉淀剂,如：用8-羟基喹啉及二乙基胺二硫代甲酸钠等螯合剂沉淀海水中的微量Ag+、Co2+、Cu2+、Fe3+、 Mn2+、Ni2+、Zn2+等离子时，由于这些离子的含量极微，生成的难溶化合物不能沉淀析出。如果加入酚酞的乙醇溶液，由于酚酞在水中沉淀析出，能使上述各种螯合物共沉淀下来。,常用的惰性共沉淀剂：酚酞、-萘酚、间甲基苯甲酸和-羟基萘甲酸。,9、共沉淀富集痕量组分，对共沉淀剂有什么要求？有机共沉淀剂较无机共沉淀剂有何优点？ a能定量共沉淀微量或痕量组分，选择性较好。 b共沉淀剂不干扰微量组分的测定，或易与微量组分分离或易被除去。,1、掌握萃取分离的基本概念：溶剂萃取分离法、被萃取物、萃取液和萃余液、萃取剂、萃取溶剂、助萃剂、反萃取剂、相比。,a溶剂萃取分离:就是使溶液与另一种不相混溶的溶剂密切接触，以使溶液中的某一种或某几种溶质进入溶剂相中，从而与溶液中的其它干扰组分分离。,b被萃取物:指原先溶于水相，然后被有机相萃取的物质。(萃合物)。,c萃取液和萃余液:萃取分层后的有机相称为萃取液，此时的水相为萃余液。,d萃取剂:指能与被萃取物质发生化学反应，形成能溶于有机相的萃合物的试剂。或指能与亲水性物质反应生成可被萃取的疏水性物质的试剂。,e萃取溶剂:指与水不相混溶且能够构成连续有机相的液体。,f助萃剂（助萃络合剂）:水相中加入能促进被萃取物的分配比或萃取率增大的络合剂，是萃取过程中不可缺少的辅助试剂。,g反萃取剂: 一种新的不含被萃取物的水相与萃取液接触，使被萃取物返回水相的过程叫反萃取；使被萃取物返回水相的物质叫反萃取剂。,h盐析剂:指易溶于水而不被萃取，但能促进萃取物转入有机相，提高萃取效率的无机物盐类。,i相比:指有机相和水相的体积比。常用符号Vo/Vw表示。,2、简述萃取过程的本质。 是将物质由亲水性转化为疏水性的过程。,分配比：表示溶质在两相中以各种形式存在的总浓度的比值。,例1：碘在CCl4和H2O中的分配过程,在水溶液中： I2 + I- I3-,稳定常数,I2分配在两种溶液中：I2(w) I2(o),分配系数,4、分配系数、分配比及相关计算？能够根据萃取体系的分配比和各种平衡常数之间的关系，讨论萃取剂和萃取溶剂的选择问题。,分配比：,说明（1）D随I-w改变而浓度，I-=0时，D=KD (2) I-w， D，当KfI-w1时,结论: 分配比随I-w浓度改变而改变,例2：某有机酸HA在水相和有机相中进行分配,两相中的平衡关系如下：,Ka,结论：分配比随水溶液pH的变化而变化,设某脂肪酸HA，在乙醚与水中的KD=103 Ka=10-5,(2) H+ Ka时，即pH 5 lgD = 8 - pH,以lgD pH作图,(1) H+Ka时，即pH5 lgD = lgKD= 3,图3-1 脂肪酸的分配比与pH关系（Ka=10-5，KD=103）,可知： （1）pH5， lgD = 8 - pH 得一直线,萃取百分率（萃取率）,萃取百分率：表示被萃取的组分已萃入有机相的总量与原始溶液中被萃取组分总量比值的百分数。用E表示。,某一物质A的水溶液，体积为V水，用有机溶剂萃取时，有机溶剂的体积为V有,分子分母同 除以c水V有,5、衡量萃取完全的指标是什么？其影响因素有那些？,6、萃取率及相关计算？萃取率与哪些因素有关？采用什么措施可提高萃取率？为什么在 进行螯合萃取时，溶液酸度的控制显得很重要？ 部分答案见第5题,提高萃取率有两个重要途径:采用（少量有机溶剂）多次萃取，采用协同萃取,萃取率： ，可见萃取率与分配比（即溶质性质和萃取体系）和相比有关， 但组分含量无关。,螯合物萃取过程可表示为： 可见，溶液酸度可能影响螯 合剂的离解、金属离子的水解以及其他副反应，影响螯合物萃取平衡，因此在进行螯合 萃取时酸度控制是非常重要的。,连续萃取:溶质经一次萃取后,分离两相,再用新鲜的有机溶剂萃取剩余在水相中的溶质,再分离,如此反复。,7、什么是连续萃取法？为什么用连续萃取数次的方法，要达到单次萃取同样的萃取率， 只需用较少量的有机溶剂？第二问没找到答案,凑合见下面几页,设D =10，原水溶液中溶质A的总浓度c0 体积V水；有机溶剂体积V有。,萃取一次，平衡时：水溶液中A总浓度c1，有机 相中A总浓度c1,若V有=V水,连续萃取,单次萃取,V有=3V水,萃取一次，平衡时：水溶液中A总浓度c1,与连续萃取3次相比，消耗同量的有机溶剂，但效果不及连续萃取。,思考：n次连续萃取的萃取率?,自己推导,若连续萃取3次，D=10，V有=V水,由上式可得：,假定一次萃取的E1（%）=50%（即D=1），欲达到En（%）=99%，必须连续萃取几次？欲达到En（%）=99.9%，又必须连续萃取几次？,解 ：,En（%）=99%，,En（%）=99.9%，,很有用！,例3 用100mL乙醚从100mL10-2mol/L的某药物水溶液中萃取该药物后，计算在每一相中的物质量和浓度及萃取效率。（假设该药物在乙醚和水中的分配比为3.0）。如果用1000mL乙醚萃取，萃取效率又怎样？,解（1）V有= 100mL V水= 100mL c0=10-2mol/L D=3.0,设萃取后乙醚相中药物的浓度c 水相中药物的浓度c,D=c/c,c0 V水= cV水 + c V有= cV水 + cD V有,c = c0 V水/ (V水 + D V有) = c0/(1+D) =10-2/4=2.510-3mol/L,8、萃取体系是根据什么进行分类的？常用的萃取体系有哪几类？分别举例说明。,根据萃取反应，一般可将萃取分离法分为以下几种:无机共价化合物萃取 （如一些卤素及卤化物，Cl2 Br2 I2 AsX3 等被某些惰性溶剂如 CCl4 CHCl3 C6H6 等萃取）金属螯合物萃取、（Cu(H2O)42+与乙酰酮反应，生成的螯合物可用CHCL3，CCL4， C6H6，二甲苯萃取，也可用乙酰丙酮萃取，因此，乙酰丙酮既是萃取剂，又是萃 取溶剂）、离子缔合物萃取（如 Cu2+与新亚铜灵（2，9-二甲基-1，10 二氮菲） 形成络阳离子，再与 Cl-形成可被 CHCl3 萃取的离子缔合物）、共萃取与抑萃取 （用乙醚或二异丙醚从卤化物溶液中萃取大量铁（）时，微量铟、锡、锑会共 萃取，如在 6molL-1 氢溴酸溶液中用硝基苯萃取微量钨时的分配比是 5.3。当 溶液中有 0.2mol -1 钼化合物存在时，分配比减少为 0.095）、熔融盐萃取（Eu3+ L -1 从 15.6 molL HNO3 中，用磷酸三丁酯萃取时的 D 值为 0.032，而用磷酸三丁酯 在 LiNO3-KNO3（熔点 120）熔融状态下萃取时，D 值为 16，增加了 500 倍）等。,9、在形成螯合物的萃取体系中，pH1/2表示了什么？它的大小由什么因素决定的？对于 pH1/2相差较大的离子，应如何使它们分离？对于pH1/2相差较小的离子，又如何使它们 分离？分别举例加以说明。,10、提高萃取率及选择性的方法?见第6题,具体答案没找到,11、什么是盐析剂？为什么盐析剂可以提高萃取效率？见第1题h,第二问答案为其作用, 具体答案不知道,1加入电解质，其离子水化过程中与原有离子争夺溶剂化溶剂，同时大幅度减少未溶剂化 的容积分子，使可参与被萃金属离子的溶剂化的溶剂分子减少。,2由于溶剂化作用等原因，使水的介电常数减低，从而有利于离子缔合物的形成。,3在浓度较高的电解质溶液中，如0.1mol/L时，一般随电解质浓度提高，活度系数减小， 从而使水分子从被盐析离子近周离开的活化能减小，有利于萃取。,4同离子效应的存在有利于萃取。,12、用8-羟基喹啉为萃取剂，用氯仿作溶剂，萃取分离铁离子、钴离子和锰离子时， 已知它们萃取曲线的pH1/2分别是1.5、5.2、6.7。问这三种离子是否可以用这样的溶剂萃 取进行分离？不知道,交联度:交联度就是指树脂的交联程度，通常用加入树脂中交联剂的百分含量表示。,真密度：指树脂颗粒本身密度。,交换容量 总交换容量：单位体积湿树脂或单位重量干树脂中，所有交换基团的总数。,操作交换容量：单位体积湿树脂或单位重量干树脂中，实际参加反应的活性基团的总数。单位：mmol/mL mmol/g,1、阳离子交换树脂,交换基是酸性基团,它的H+能交换阳离子的树脂为阳离子交换树脂。,据交换基团酸性的强弱，分为强酸性，弱酸性。,OH,强酸性,中等酸性,弱酸性,(1) 强酸性阳离子交换树脂:含有强酸性活泼基团-SO3H, 可分为聚苯乙烯型和酚醛型。,特点:强酸性苯乙烯型阳离子交换树脂 淡黄色球状颗粒； 化学稳定性好，耐磨性好；在酸性、碱性和中性介质中都可使用；交换反应速度快；无机、有机阴离子均可交换。,（2）弱酸性阳离子交换树脂 含有弱酸性活泼基团，如：-COOH、-OH等。此类树脂的交换能力受酸度的影响较大。,4、简述离子交换树脂的种类，各有什么特点？,3、特殊的离子交换树脂,特点：高选择性和高稳定性。稳定性 是由于它与金属离子形成了内络盐的缘故，选择性 主要决定于树脂中螯合基的结构。,：具有高选择性的离子交换树脂,选择性好，可用于阴、阳离子的分离。,大孔径树脂 微孔树脂(凝胶型树脂):网孔2-4nm,比表面 大孔径树脂(大网树脂):网孔20-120nm,比 一般为2120 m2/g。 表面一般为0.1 m2/g 有较好的机械性能。,（2）弱碱性阴离子交换树脂:具有弱碱性的活泼基团：-CH2NH3+Cl -，-CH2NH2(CH3)+Cl -， -CH2NH(CH3)2+Cl -，此类树脂的交换能力受酸度的影响较大。,5、怎样选择树脂？如果要在盐酸介质中分离铁离子和铝离子，应选择什么树脂？分离后 铁离子和铝离子分别出现在哪里？,选择系数,某氢型阳离子交换树脂，与溶液中阳离子发生交换反应，即：,nR-H + Mn+ = Rn-M + nH+,交换达到平衡：,Mr、Hr 平衡时，Mn+、H+在树脂相中浓度 （mmol/g) Ms、Hs 平衡时，Mn+、H+在水溶液中浓度 （mmol/mL),在一定条件下，平衡常数K值的大小表示树脂对Mn+的吸附能力的强弱，即树脂对离子亲和力的大小。,: 表示树脂对Mn+的亲和力大于树脂对H+的亲和力；即Mn+比较牢固的结合在树脂上。,: 表示树脂对Mn+的亲和力小于树脂对H+的亲和力；即H+比较牢固的结合在树脂上。,:树脂对Mn+和H+的亲和力相同。,6、离子交换体系的选择系数、分配系数的含义及相关计算。,（1）水合离子半径：半径越小，亲和力越大； （2）离子化合价：高价离子易于被吸附； （3）溶液pH：影响交换基团和交换离子的解离程度，但不影响交换容量； （4）离子强度：越低越好； （5）有机溶剂：不利于吸附； （6）交联度、膨胀度、分子筛：交联度大，膨胀度小，筛分能力增大；交联度小，膨胀度大，吸附量减少； （7）树脂与粒子间的辅助力：除静电力以外，还有氢键和范德华力等辅助力；,影响离子交换选择性的因素,例1：已知某阳离子交换树脂的选择系数：KLiCs = 3.25, KLiNa = 1.98, 那么KNaCs = ?,解：R-Li + Cs+ = R-Cs + Li+,R-Li + Na+ = R-Na + Li+,R-Na + Cs+ = R-Cs +Na+,分配系数,某离子Mn+和树脂进行交换反应达到平衡后，Mn+离子在树脂相浓度和液相中浓度之比值.,Mr 平衡时，树脂相中Mn+的浓度 （mmol/g) Ms 平衡时，水溶液中Mn+的总浓度 （mmol/mL),R-H + M+ = R-M + H+,一价M+，交换反应：,若溶液中无其它副反应：,若M+是痕量离子，H+r为常数,二价,例2：2克H型树脂与100mL0.1mol/LHCl并含有0.001mol/LCa2+溶液一起振荡，求平衡时，钙遗留于溶液中的百分数。（已知：K2HCa = 3.2，树脂交换容量为5mmol/g)。,解：交换反应：2R-H + Ca2+ = R2-Ca + 2H+,Ca2+进入树脂相最大量：0.001 100=0.1mmol,平衡时：,7、什么是离子交换树脂的交联度?他对树脂的性能有何影响?交联度如何表示?,8、离子交换动力学过程分几步进行，决定离子交换过程的速度是那几步？,离子交换反应一般分为五步： （1）外扩散：溶液中的离子扩散到树脂表面，在树脂相与溶液相之间，存在一薄层，这一薄层的溶液是静止不动的，即所谓的道南膜，一般可认为道南膜的厚度约10-210-3cm。扩散必须通过这一层膜，才能到达树脂表面，这一过程通常称为外扩散或膜扩散。 （2）内扩散：穿过半透膜的离子进入树脂相颗粒的内部网状结构中，到达交换基团附近，这一过程常称为内扩散或颗粒扩散。 （3）离子进行交换反应 （4）被交换下来的离子，经内扩散，到达树脂的表面。 （5）被交换下来的经扩散至树脂表面的离子，穿过膜，扩散到溶液中。 这五个步骤实际上可以看成主要为三个步骤，即外扩散、内扩散与交换反应。其中交换反应一般认为是较快的，而外扩散、内扩散是较慢的。因此，整个交换过程的速度决定于外扩散和内扩散的速度。,9、树脂型号、粒度应如何选择？,树脂型号的选择