Реагенты и оборудование

И полной динамической обменной емкости катионита

Определение динамической обменной емкости

Лабораторная работа

Способность ионитов к ионному обмену характеризуется обменной емкостью, т.е. количеством функциональных групп, принимающих участие в обмене, которое выражается в эквивалентных единицах и относится к единице количества ионитов. Обменная емкость может быть определена как в статических, так и в динамических условиях, поэтому существуют понятия статической обменной емкости и динамической обменной емкости.

Цель работы: определить обменную емкость катионита в динамических условиях (ДОЕ и ПДОЕ).

ДОЕ (динамическая обменная емкость) – обменная емкость ионита, определяемая по появлению данного иона в вытекающем из колонки раствора (по «проскоку») (мг-экв/дм³).

ПДОЕ (полная динамическая обменная емкость) – определяется по полному прекращению извлечения данного иона из раствора, т.е. в момент выравнивания концентрации поглощаемого иона в растворе и фильтрате при пропускании раствора через колонку с ионитом (мг-экв/дм³).

Сущность динамического метода определения обменной емкости заключается в том, что через уплотненный слой ионита, находящегося в колонке, непрерывно пропускают раствор насыщающего иона до установления сорбционного равновесия между исходным раствором и сорбентом. По мере пропускания раствора через колонку в ней образуется сорбционный слой, т.е. в верхней ее части наступает полное насыщение ионита, затем фронт сорбции передвигается вниз по колонке. Когда фронт достигает конца колонки, наступает «проскок» насыщающего иона в фильтрат.

С момента сформирования насыщенного слоя сорбция происходит при режиме параллельного переноса фронта сорбции. Дальнейшее пропускание исходного раствора приводит к тому, что по всей толщине сорбента достигается полной насыщение, т.е. наступает равновесие. С этого времени концентрация фильтрата становится равной концентрации исходного раствора.

В данной работе в качестве насыщающего иона применяют ион меди (сульфат меди). При этом в колонке реакция ионного обмена:

CuSO₄ + 2HR = CuR₂ + H₂SO₄

«Проскок» иона меди в фильтрат определяют с помощью качественной реакции на Cu²⁺ с раствором аммиака. При этом протекает реакция:

2CuSO₄ + 2NH₄OH = ↓(CuOH)₂SO₄ + (NH₄)₂SO₄

комплекс ярко-синего цвета

(CuOH)₂SO₄ + (NH₄)₂SO₄ + 6NH₄OH = 2[Cu(NH₃)₄]SO₄ + 8H₂O

1. Сульфат меди, 0,05н раствор.

2. Иодистый калий КJ, 20 % раствор.

3. Тиосульфат натрия Na₂S₂О₃,

0,05н раствор.

4. Крахмал, 1% раствор.

5. Серная кислота, 2н раствор

6. Катионообменная смола КУ-2.

7. Стеклянная хроматографическая колонка с краном длиной 20 см, диаметром 1 - 1,5 см.

8. Штатив химический с лапками.

9. Мерный цилиндр на 25 мл – 10 шт.

10. Колба коническая для титрования на 250 мл – 2 шт

11. Бюретка для титрования на 25 мл.

12. Пипетки на 2, 5 и 10 мл

Дата добавления: 2015-05-10