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影响离子交换色谱离子交换速率的因素

2022.2.12

  因为离子交换反应的速率极快,所以离子交换过程不是离子交换色谱中的控制步骤。离子交换包括离子在颗粒内的扩散和在颗粒外的扩散。离子在颗粒内的扩散速率与树脂结构、颗粒大小、离子特性等因素有关;而在颗粒外的扩散速率与溶液的性质、浓度、流动状态等因素有关。离子交换速率主要由内部扩散速率所控制。影响离子交换速率的因素主要有以下几个方面。

  1、颗粒大小

  树脂颗粒增大,内扩散速率减小,交换速率减小。减小树脂颗粒直径,可有效提高离子交换速率。

  2、交联度

  离子交换树脂载体聚合物的交联度大,树脂孔径小,离子内扩散阻力大,其内扩散速率慢,交换速率小。降低树脂交联度,可提高离子交换速率。

  3、温度

  温度升高,离子内、外扩散速率都将加快。温度每升高25℃,离子交换速率可增加1倍,但应考虑被交换物质对温度的敏感性。

  4、离子化合价

  被交换离子的化合价越高,引力的影响越大,离子的内扩散速率越慢。

  5、离子大小

  被交换离子越小,内扩散阻力越小,离子交换速率越快。

  6、搅拌速率或流速

  搅拌速率或流速越大,液膜的厚度越薄,外扩散速率越高。但当搅拌速率增大到一定程度后,影响逐渐减小。

  7、离子浓度

  当离子浓度低于0.01mol/L时,离子浓度增大,外扩散速率增加。但当离子浓度达到一定值后,浓度增加对离子交换速率增加的影响逐渐减小。

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