رزین های مبادله گر یونی

رزیــن‌هــای مـوازنه کننده یون ، ذرات جامدی هستند که می‌توانند یونهای نامطلوب در مــحـلول را بـا هـمان مقدار اکی والان از یون مطلوب با بار الکتریکی مشابه جایگزین کنند. رزین‌های تعــویـض یــونی شـامــل بـار مثبت کاتیونی و بار منفی آنیونی می‌باشد بــگـونـه‌ای که از نظر الکتریکی خنثی هستند. موازنه کننده‌ها با محلول‌های الکترولیت ایــن تـفـاوت را دارنـد که فقط یکی از دو یون ، متحرک و قابل تعویض است به عنوان مثال ، یک تعویض کــنـنـده کــاتیونی سولفونیک دارای نقاط آنیونی غیر متحرکی است که شامـل رادیـکـالـهای آنــیونی SO^2-₃ می‌باشد که کاتیون متحرکی مثل ⁺H یا ⁺Na به آن هستند.

ایـن کـاتـیـونــهـای مـتحرک می‌توانند در یک واکنش تعویض یونی شرکت کنند به همین صورت یک تعویض کــنـنـده آنیونی دارای نقــاط کاتیونی غیر متحرکی است که آنیون‌های متحرکی مثل ^-Cl یا ^-OH به آن متصل می‌باشد. در اثــر تــعــویــض یــون ، کــاتــیــون‌هــا یا آنیون‌های موجود در محلول با کاتیون‌ها و آنیون‌های موجود در رزین تعویض می‌شود ، بــگــونــه‌ای کـه هم محلول و هم رزین از نظر الکتریکی خنثی باقی می‌ماند. در اینجا با تعادل جامـد مایـع ســروکــار داریـم بدون آنکه جامد در محلول حل شود. برای آنــکه یـک تعویض کننده یونی جامد مفید باشد باید دارای شرایط زیر باشد:

1.      خود دارای یون باشد.

2.      در آب غیر محلول باشد.

3.      فضای کافی در شبکه تعویض یونی داشته باشد ، بطوریکه یونها بتوانند به سهولت در شبکه جامد رزین وارد و یا از آن خارج شوند.

در مورد رزین‌های کاتیونی هر دانــه رزیــن با آنیـون غیر تحرک و یون متحرک ⁺H را می‌توان همچون یک قطره اسید سولفوریک با غـــلظـت 25% فرض نمود. این

 قطره در غشایی قرار دارد که فقط کاتیون می‌تواند از ان عبور نماید.

آبسترک از مقاله ای در خصوص رزین های مبادله گر یونی:

Ion exchange resins are polymers that are capable of exchanging particular ions within the

polymer with ions in a solution that is passed through them. This ability is also seen in

various natural systems such as soils and living cells. The synthetic resins are used

primarily for purifying water, but also for various other applications including separating

out some elements.

In water purification the aim is usually either to soften the water or to remove the mineral

content altogether. The water is softened by using a resin containing Na+ cations but

which binds Ca2+ and Mg2+ more strongly than Na+. As the water passes through the resin

the resin takes up Ca2+ and Mg2+ and releases Na+ making for a ’softer’ water. If the water

needs to have the mineral content entirely removed it is passed through a resin containing

H+ (which replaces all the cations) and then through a second resin containing OH- (which

replaces all the anions). The H+ and OH- then react together to give more water.

The process has some disadvantages in that there are substances occuring in some water

(such as organic matter or Fe3+ ions) which can foul the resin, but in general the

advantages of the process (long life of resins, cheap maintainance etc.) outweigh the

disadvantages. In addition, the process is very environmentally friendly because it deals

only with substances already occuring in water.

    Download        دانلود

رمز فایل :  chemist87.blogsky.com

فتومتر نشر شعله ای Flame photometer

دستگاهی است که جهت اندازه گیری فلزاتی مانند : کلسیم ، سدیم ، پتاسیم ، لیتیم و باریم بکار میرود.

هنگامی که نمک های فلزی(metallic salts)   در داخل شعله گداخته می شود ، انرژی گرمایی جذب اتم فلزمی شود و سبب می گردد تا یک یا تعداد بیشتری الکترون از اربتیال های خود خارج شوند ، زمانیکه الکترونهای مذکور به سطح الکترونی خود برمی گردند نوری از خود ساطع می نمایند که مختص آن فلز است بعبارت دیگر طیف نشری هر فلز منحصر بفرد است .

Flame photometry is an atomic emission method for the routine detection of metal salts, principally Na, K, Li, Ca, and Ba. Quantitative analysis of these species is performed by measuring the flame emission of solutions containing the metal salts. Solutions are aspirated into the flame. The hot flame evaporates the solvent, atomizes the metal, and excites a valence electron to an upper state. Light is emitted at characteristic wavelengths for each metal as the electron returns to the ground state. Optical filters are used to select the emission wavelength monitored for the analyte species. Comparison of emission intensities of unknowns to either that of standard solutions, or to those of an internal standard, allows quantitative analysis of the analyte metal in the sample solution.

Flame photometry is a simple, relatively inexpensive, high sample throughput method used for clinical, biological, and environmental analysis. The low temperature of the natural gas and air flame, compared to other excitation methods such as arcs, sparks, and rare gas plasmas, limit the method to easily ionized metals. Since the temperature isn't high enough to excite transition metals, the method is selective toward detection of alkali and alkali earth metals. On the other hand, the low temperatures renders this method susceptible to certain disadvantages, most of them related to interference and the stability (or lack thereof) of the flame and aspiration conditions. Fuel and oxidant flow rates and purity, aspiration rates, solution viscosity, concomitants in the samples, etc affect these. It is therefore very important to measure the emission of the standard and unknown solutions under conditions that are as nearly identical as possible.

This experiment will serve as an introduction to sodium analysis by flame emission photometry and will demonstrate the effects of cleanliness and solution viscosity on the observed emission intensity readings. The instrument is calibrated with a series of standard solutions that cover the range of concentrations expected of the samples. Standard calibrations are commonly used in instrumental analysis. They are useful when sample concentrations may vary by several orders of magnitude and when the value of the analyte must be known with a high degree of accuracy. This experiment does not produce hazardous waste.

Procedure

Consult your Teaching Assistant for operating instructions for the Buck PFP-7 Flame Photometer. Allow a sufficient warm-up period.

ادامه ی مطلب مطالعه شود

جدول تناوبی آن لاین

لینک دسترسی به یک جدول تناوبی آن لاین

اینجا را کلیک کنید.