实验三-离子交换树脂交换容量的测定

实验三离子交换树脂交换容量的测定（3学时）一实验目的1.加深离子交换基本理论的理解。2.掌握离子交换树脂容量的测定方法。二实验原理离子交换是一种特殊的固体吸附过程，它是由离子交换剂在电介质溶液中进行的。一般的离子交换剂是一种不溶于水的固体颗粒状物质，它能够从电介质溶液中吸取某种阳离子或阴离子，而把本身所含的另一种相同电荷符号的离子等当量的交换，释放到溶液中去，按照所交换的离子的种类，可以分为阳离子交换和阴离子交换两大类。阳离子交换树脂以钠离子（钠型）或氢离子（氢型）置换溶液中的阳离子，从而将其去除掉。置换反应为：钠型Na2R+M2+——MR+2Na+氢型H2R+M2+——MR+2H+（R表示树脂基团M2+表示阳离子）阴离子置换反应R(OH)2+A2-——RA+2OH-强酸性树脂交换能力阳离子交换能力大小：Fe3+Al3+Ca2+Mg2+K+NH+Na+H+Li阴离子交换能力大小：草酸离子柠檬酸离子PO43-SO42-Cl-NO3-实际上废水通常含有多种阳离子和阴离子，实际交换过程复杂得多。树脂性能的测定目前尚无统一规定，可根据需要对物理性状和化学性状进行测定。在应用中，用树脂的交换容量表示可交换的离子量，是树脂的重要技术指标。树脂的交换容量又分为：全交换容量、平衡交换容量和工作交换容量。本实验中测定的是实际工作交换容量。三实验设备和仪器400ml烧杯2个1000ml容量瓶1-3个20ml移液管1支250ml锥形瓶1-3个碱式滴定管架1套漏斗1只滤纸pH试纸（1-14，5.5-9.0）若干四试剂阳离子交换树脂CaCl2溶液（1N）HCl溶液（0.1N）标准NaOH溶液（0.1N）酚酞试剂（1%）五实验步骤1.在加有3g阳离子交换树脂的烧杯中加入300mlHCl溶液，剧烈搅拌10min，使树脂酸化完全、充分。2.将上述混合物过滤，使阳离子交换树脂存在于滤纸上，并用蒸馏水冲洗。3.将带有阳离子将换树脂的漏斗插在容量瓶上，用CaCl2溶液进行离子交换。用pH试纸测其滴下的滤液，当pH=6-7时，停止加入CaCl2溶液。4.将容量瓶中的滤液用水稀释至1000ml，且混合均匀。5.用移液管移取50ml稀释后的滤液于锥形瓶中，加入1-2滴酚酞试剂，用标准NaOH溶液标定。当溶液变红时停止滴定，记录所用NaOH溶液的体积。（步骤5重复3次，取3次所用NaOH溶液体积的平均值）六实验结果整理1实验数据记录V1V2V3V滤液体积（ml）NaOH溶液体积（ml）2.计算交换容量工作交换容量WNVgmgE)/(其中，N——NaOH溶液的当量浓度V——NaOH溶液的用量（ml）W——树脂质量（g）