吉林大学分析化学

课程名称： 分析化学实验 实验项目：离子交换树脂交换容量的测定 授课教师 课程类型 授课对象 王英华等 学科基础课 所在单位 授课时间 化学学院二年级本科生 时间分配及备注 分离技术 30 min 化学学院 6学时 教学内容提要 离子交换树脂交换容量的测定 一. 讲解内容 ①离子交换树脂简介： 离子交换树脂是一种高分子聚合物的有机交换剂。离子交换树脂 具有网状结构，在水、酸和碱中难溶，对有机剂、氧化剂、还原剂 和其它化学试剂具有一定的稳定性。对热也较稳定。在离子交换树脂 的网状结构的骨架上，有许多可以与溶液中离子起交换作用的活性基 团，例如 —SO3H (黄酸基), —COOH（羧基）, ==NOH 等。 实验中使用的是国产732型阳离子交换树脂，它是强酸型阳离子 交换树脂，含有的活性基团是—SO3H (黄酸基),其中的H+可被溶液中 的阳离子交换。 ②交换容量的概念和意义： 交换容量Q ：是表示单位质量或单位体积所能交换的离子（相当 于一价离子）的物质的量。其标志离子交换树脂交换能量的大小，是 衡量离子交换树脂性能的重要的参数。交换容量可分为全交换容量和 工作交换容量。在一定操作条件下实际测得的交换容量称为工作交换 容量。它是指在实际操作条件下单位体积（或中量）树脂中实际参加 交换的活性基团。它的大小不是固定不变的，而是与溶液的离子浓度、 树脂床的高度、流速、树脂粒度的大小以及交换基团类型等因素有关。 ③交换容量测试的方法原理： 测定树脂的交换容量的方法是将一定量H+型树脂装入交换柱中， 然后用Na2SO4交换，Na+与交换柱树脂上的H+ 进行交换，交 换下来的H+ 用已知浓度的NaOH滴定。反应如下：

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RH + Na+  RNa + H+ H+ + OH-  H2O 根据NaOH的浓度和滴定消耗的体积计算交换容量。 二. 实验内容与步骤按讲义进行 1.装柱 2.交换 3.氢氧化钠标定 三.普遍巡视个别指导。装柱，流速控制，洗中性。 四. 整理数据，书写报告 五. 交报告，扫卫生。 200 min 30 min 教学目的 及要求 教学重点 与难点 教学手段 1了解离子交换树脂交换容量的意义。 2.掌握阳离子交换树脂工作交换容量的测定方法。 重点：测定树脂交换容量的方法原理和技术以及实验中要注意的问题； 难点：装柱技术。 1.具体讲解与总体要求相结合的方法； 2.采用课件讲解与实际演示相结合的教学方式。 3.加强技术指导。 1.《分析化学实验》吉林大学主编 吉林大学出版社出版 2.《分析化学实验》武汉大学主编 第四版2001年5月 高教出版社出版 课堂教学应注意的问题 1.洗树脂至中性，装柱（无气泡，无层次）。 2.加Na2SO4交换大约需要1小时，做到这一步时，学生可以兼顾干其它事（称样、标定均可完成）。 3.逐渐加入80 ml Na2SO4，250ml 容量瓶承接，检查流出液的pH 在6~7之间（与Na2SO4pH一致）时，加入40~50ml水洗（可快一些），定溶。分取滴定。 4.安排好实验顺序。 5.树脂处理的准备工作是在上一周实验结束后进行的。 6.参考武大四版（理论课讲义）有关内容。 参考资料 课后小结

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