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离⼦交换和溶剂萃取法是两种最常⽤的化学分离法, 尤其在分析化学中经常⽤作富集和分离⼿段。这两种⽅法各有优、缺点。离⼦交换法的优点是浓缩系数⾼, 操作时劳动强度低、安全尤其是分离放射性物质, 树脂再⽣后可重复使⽤等缺点是选择性较差, 淋洗时“ 尾巴” ⽐较长。溶剂萃取法的优点是选择性好, 分离速度快缺点是浓缩系数⼩, 劳动强度⼤, 在分离放射性物质时容易发⽣沾污, 且会产⽣有机相废液。稀土硅铁合金
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（溶剂）浸渍树脂
将离⼦交换树脂浸泡在萃取剂⾥, 使树脂交联的⾻架内含有萃取剂。树脂内部的表⾯积很⼩, 所以⽔相中的⾦属离⼦不容易向树脂颗粒的内部扩散, 造成树脂的利⽤效率不⾼。溶剂浸渍树脂吸附⽔相中的⾦属离⼦时, 与普通的树脂不同, 前者能将⾦属离⼦均匀地吸附在整个树脂颗粒中, ⽽浸渍树脂则往往是⾦属的浓度从树脂表⾯向球的中⼼逐渐减⼩。其原因是浸渍树脂中的萃取剂是以均匀的液层, 甚⾄以单分⼦层分布在整个树脂孔隙的表⾯。⾄于浸演树脂中萃取剂固定在树脂⾥的机理, ⽬前还不能作肯定的结论。但是, ⼀般认为树脂的苯环部分和萃取剂的碳氢部分之间不存在化学键, ⽽是以范德⽡斯⼒⽽相互吸引的。这种溶剂浸渍树脂在使⽤时弥补了离⼦交换和溶剂萃取各⾃的不⾜。另外, 它们制备简便, ⽤于⾦属离⼦的分离也很⽅便。⽬前这种树脂已⽤于铀、铜和钻等元素的分离。溶剂浸演树脂存在的问题是树脂使⽤过程中萃取剂的溶解损失。
萃淋树脂取样方法
萃淋树脂是以苯⼄烯⼀⼆⼄烯苯为⾻架, 且基本上是⼤孔结构并含选择性萃取剂的共聚物的总称。与上述溶剂浸演树脂的不同之处在于其制作⽅法是基于悬浮聚合原理, 即将萃取剂先加在苯⼄烯和⼆⼄烯的单体混合物中, 然后聚合成球。⼆⼄烯苯交联剂单体可在混合物中占界左右。⾄于萃取剂, 可⽤液态磷酸醋类和脂肪胺类, 也可以⽤⼏种萃取剂的混合物, 如三丁基氧麟和三⾟基氧膦。萃淋树脂在结构上是⼤孔结构。通过⽴体扫描, 可知道每⼀粒萃淋树脂是由许许多多微珠球相互牢固地连结⽽成, 微珠球之间的空隙被吸附的活性物质萃取剂所充满。这种树脂的堆⽐重⽐较低（约630克/升）, 且真⽐重也⽐普通离⼦交换树脂低（约1.0克/毫升）, 活性物质的量通常为25~50%。另外, 因为萃取剂是疏⽔的, 所以这种树脂的含⽔率很低（⼩于0.3%）。萃淋树脂对⾦属离⼦的选择性主要取决于所含的萃取剂, 但在使⽤效果上要⽐溶剂浸演树脂更好些。这是由于该树脂的制作⽅法决定了它能更好地“ 固化”萃取剂, 并且在使⽤过程中萃取剂的溶解损失可以忽略, 因此实⽤价值更⼤。萃淋树脂的优点, ⾸先是分离效果好、分离速度快、操作简单。另外, ⽐鳌合树脂（如DowexA-1）⼀便宜, 不存在液液萃取时发⽣的乳化现象, 树脂可重复使⽤。萃淋树脂的⽤途可归纳为除去痕量有毒⾦属, 除去放射性离⼦, 除去浓度很低的离⼦, 分离⾼浓度的溶液以及将⾦属离⼦的盐转型如⽤硫酸作淋洗剂, 能使氯化锌变为硫酸锌。国外已⽤于铀、锌、坏、铜、铁、钒、铬、锢和重稀⼟的分离。
本⽂整理于周锦帆的《溶剂浸渍树脂与萃淋树脂》。
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