Ion almashinish xromatografiyasi Reja: ion almashinuvchi smolalarning turlari. Ionitlarning ion almashinish sig‘imi

Rn[SO3H ]m ← → Rn(SO− )m + mH +
Karkasdagi funksional guruhning musbat ionlari, ya’ni vodo- rod ionlari harakatchan bo‘lib, eritmaga o‘tishi mumkin va erit- mada ekvivalent miqdorlash tekshiriluvchi ionlar bilan almashi- nadi.

2
Anionitlarda asosli funksional guruhlar, masalan, uchlamchi – R₃N, ikkilamchi R₂NH⁺, birlamchi – RNH^– aminlar, piridin yo- ki boshqa asos guruhlari bo‘ladi. Amin guruhlar eritmada suvning vodorod ionlarini biriktirib olib, harakatchan gidroksil guruhini hosil qiladi, u har xil anionlarga almashinishi mumkin. Kation va anion almashtirish reaksiyasini quyidagi sxema bilan ko‘rsatish mumkin:
R[An− ]H + + Na+ +Cl− ← → R[An− ]Na+ + H + +Cl−
R[Kt+ ]OH − + Na+ +Cl− ← → R[Kt+ ]Cl− +OH − + Na+
Bu yerda R – murakkab organik radikal, [An^–] va [Kt⁺] – radikalga bog‘langan anion va kation; H⁺ va Na⁺ – kation al- mashuvchi ionlar; OH^– va Cl^– – anion almashuvchi ionlar.
Bulardan tashqari bir vaqtning o‘zida ham kation, ham anion almashtirish qobiliyatiga ega bo‘lgan ionitlar ham bor, ular amfo- litlar deyiladi. Ion almashinish reaksiyalari qaytar reaksiyalar bo‘lib, massalar ta’siri qonuniga bo‘ysunadi. Shuning uchun ka- tionitdan kislota, anionitdan ishqor eritmasi o‘tkazilganda ularga yutilgan kation yoki anionlar siqib chiqariladi va ularning o‘rnini H⁺ yoki OH^– egallaydi. Dastlabki «H⁺ – kationit» va «OH- anionit»ning bunday regeneratsiyasi (qayta tiklanishi) quyidagi sxema bilan boradi:
R[An− ]Na+ + H + +Cl− ← → R[An− ]H + + Na+ +Cl−
R[Kt+ ]Cl− + Na+ +OH − ← → R[Kt+ ]OH − + Na+ +Cl−
Ionitlar bilan xromatografiya qilinadigan eritmadagi ionlarning yutilish darajasi ularning tabiatiga, tuzilishiga hamda tajriba sha- roitiga bog‘liq bo‘ladi. Hozirgi vaqtda shu hodisani aks ettiruvchi bir qancha empirik qonun va qoidalar yaratilgan. Masalan, ion- larning zaryadi qancha katta va ularning radiusi kichik bo‘lsa, smolalargabirikishishunchamustahkamvabuNa⁺+2+3+4 qatorda ortib boradi. Harorat ko‘tarilishi bilan tanlab yutilish bir qadar kamayadi.
Ion almashinish xromatografiyasi aralashmalarni tarkibiy qism- larga ajratish maqsadida ishlatiladi. Ajratilgandan keyin kompo- nentlarning miqdorini biror maqbul usul bilan aniqlash mumkin. Masalan, kationlarni topishda xalaqit beradigan anionlar

(C O2, PO3
va boshqalar)ni xromatofafik analizni qo‘llash bilan

2 4 4
chiqarib yuborish mumkin:
3[RNH + ]OH − +CaHPO ← →[RNH +] PO +Ca+2 + H O
3 4 3 3 4 2
Ion almashinish xromatografiyasi miqdoriy analizda ham qo‘llaniladi. Masalan, klassik analiz usullari bilan namunadagi ishqoriy metallar miqdorini aniqlash juda qiyin bo‘lgani holda xromatografik analiz bilan oson aniqlash mumkin.
Ion almashinish jarayonlaridan qiyin eruvchan birikmalarni eritmaga o‘tkazish uchun ham foydalaniladi. Ionitlar faqat elek- trolitlar bilangina emas, balki qiyin eriydigan moddalarning (masalan, kalsiy karbonat, qo‘rg‘oshin xlorid, bariy sulfat) cho‘kmalari bilan ham ma’lum darajada reaksiyaga kirishishi mumkin. Agar H⁺ yoki Na⁺ shakllari kationit qo‘rg‘oshin sulfat suspenziyasi bilan birga chayqatilsa, qo‘rg‘oshin sulfat sekin eriydi va, nihoyat, sulfat kislota yoki natriy sulfat hosil bo‘ladi.
Nitrat ionlar NO^– bilan to‘yintirilgan ionit ham shunga o‘xshash ta’sir ko‘rsatadi. Bunda qo‘rg‘oshin sulfat eritmasi ish- latiladi. Qo‘rg‘oshin sulfat PbSO₄ cho‘kmasi Pb²⁺ va SO^2– ionlari bilan muvozanatda bo‘ladi:
2+ 2−

4
↓PbSO4 ← → Pb + SO
Eruvchanlik ko‘paytmasiga muvofiq ravishda eritmada juda ki- chik konsentratsiyada bo‘lsa ham qo‘rg‘oshin ionlari bo‘ladi: