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今レポートを作成しているのですが、
イオン交換についてのレポートを作成しています。

ナトリウムイオンのみ、カルシウムイオンのみ、ナトリウムイオンと
カルシウムイオンを、イオン交換樹脂に流し、吸着させて、
水素イオンと交換するのを確かめる実験です。

それで、ナトリウムイオンとのイオン交換が終了したら、
樹脂を塩酸とイオン交換水で洗浄します。
カルシウムイオンのイオン交換が終了しても、
樹脂を塩酸とイオン交換水で洗浄します。

この洗浄にはなんの意味があるのでしょうか?
しかもどうしてイオン交換水だけでは駄目なのでしょうか?

できれば早くの回答お願いします。
よろしくお願いします。

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A 回答 (2件)

既に#1のお答えにありますので補足だけ。


陽イオン交換樹脂は樹脂上に酸が固定された(例えばスルホン酸型)状態になっています。
これをまず塩酸で洗って酸上に着いているかも知れない水素以外の陽イオンを外します。次にイオン交換水で洗って塩酸を洗い出します。
これで使用できます。
次に御質問者がなさったように陽イオンを含む水溶液を流します。するとイオン交換樹脂上の水素イオンが陽イオンに交換されます(だからイオン交換樹脂と呼ばれます)。
陽イオンを洗い出すときには純塩酸を流します。
この塩酸のpHによりイオン交感クロマトグラフをおこなう事ができます。
つまりイオン交換樹脂上の酸と水相の酸の酸性度の違いにより「平衡」でどのイオンがどちらに行くか決まります。ですので、次に使う前にはかなり濃度の濃い塩酸を充分流して金属陽イオンなどを外さなくてはならないわけです。
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イオン交換により、


ナトリウムイオン、カルシウムイオンが樹脂についているため、
未だ、交換容量に余裕があればいいのですが、
その付いたイオンを脱離させるため、塩酸で洗浄します。
これにより、また沢山のイオンが吸着出来るようになります。

その際、吸着したイオンは外れてきます。

また、陰イオンの場合は、水酸化ナトリウムで洗浄することになります。
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    • 1
この回答へのお礼

ありがとうございました☆
本当に困っていたので助かりました。

ご丁寧な回答ありがとうございました。

お礼日時:2007/02/01 09:37

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Qイオン交換樹脂の再生について

現在、柴高学のPP-101という純水装置を使用しています。
カートリッジの中にイオン交換樹脂が入っているんですが、
今までは、交換頻度が高くなかったたのでそのまま交換して古いものは廃棄していました。

しかし、最近交換頻度が高まったため、コストがとてもかかって困っています。
そこで、イオン交換樹脂の再生を行いたいのですが、ノウハウがないため、いまいちうまくいきません。
http://www.fnf.jp/saisei.htm
ここのサイトを参考に、時間や溶液の量は適当でやってみたのですが、どうにもうまくいきません。
やり方としては

1.ケースからイオン交換樹脂を取り出す。
2.水酸化ナトリウム溶液(水1Lに水酸化ナトリウム50g)と混ぜる。
3.何度か撹拌しながら20分ほどつけて取り出し。
4.何度か純水ですすいでケースに戻す。
ここで接続してみましたが、OKランプが灯らず、だめでした。
5.再び樹脂を取り出して、今度は塩酸(5%溶液)に同様に溶かし、1時間ほど何度か拡販しながら漬ける。
6.おなじく、取り出して少しすすいだ後で接続。
10分ほど流しっぱなしにしましたが、機械のOKサインは出ませんでした。

このような状態なのですが、現状としては
1.イオン交換樹脂のタイプは分からない。(茶色いとびうおの卵みたいなやつです)
2.会社の人が昔、塩酸と水酸化ナトリウムで再生していたことは覚えているが手順や溶液の濃度は覚えていない。

というところです。業者に出してもいいのですが、自分でできればそれがベストなので、どなたかノウハウのある方は
手順をお教え願えないでしょうか。よろしくお願いします。

現在、柴高学のPP-101という純水装置を使用しています。
カートリッジの中にイオン交換樹脂が入っているんですが、
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http://www.fnf.jp/saisei.htm
ここのサイトを参考に、時間や溶液の量は適当でやってみたのですが、どうにもうまくい...続きを読む

Aベストアンサー

http://www.fnf.jp/saisei.htmにあるようなカートリッジならカチオン樹脂とアニオン樹脂が別々の筒(カートリッジ)に入っているので、それぞれを塩酸と苛性ソーダ溶液で再生できます。しかし、純水の比抵抗は20-30万Ω・cm程度にしかなりません。

>これってやはり分離しないとだめでしょうか?
イオン交換樹脂の入っている筒が1本の純水装置あるいはカートリッジならミックスベッド式なので、分離せねば再生は不可能です。

>会社の人は昔、酸とアルカリを両方を通していたような記憶があるといっているのですが。記憶違いでしょうか?
再生機能の付いた純水装置ではイオン交換塔の中で分離(逆洗)、静置、酸再生、水洗、アルカリ再生、水洗、混合が順次出来るようになっています。
現在お使いの純水装置の塔(あるいは筒)の数と寸法、塔に直結する配管の数と位置、付属するタンクなど分からねば的確な回答は困難です。

Qキレート滴定について。

度々失礼します。

キレート滴定の実験で、溶液のpHを緩衝溶液で特定のpH範囲に調整しなければならないのはどうしてでしょうか?
どなたか解る方教えてください。

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理由1:金属イオンとキレートが結合する強さ(安定度定数)は、pHによって変化する。
 pHが低いほど結合は弱くなるので、できれば高pH域でやりたい。
理由2:しかし、金属イオンはpHが高くなると水酸化物の沈殿になり、キレート滴定できない。
 水酸化物が出来ないpH領域でなければならない。
理由3:キレート剤は酸であり、金属イオンと結合する際、水素イオンを放出すし、溶液のpHを変化させる可能性がある。
 このため、溶液にpH緩衝性を持たせている。

参考:少し前の質問
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=857044

Q陰イオン交換樹脂の化学反応式

陰イオン交換樹脂にHClを添加し、その後Ni Feを含むHClを添加しました。その後、HCl添加し、水を添加しました。

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Aベストアンサー

こんにちは~!!使っているものは強陰イオン交換樹脂ですね!!

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NiはClイオンとは相性が悪く如何なるHCl濃度でも陰イオン錯体を作らないので、何にもなりません。

Q吸光度の単位

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QTLCスポットのUV発色について

TLCを使った実験で、展開後、スポットを確認するために、紫外線ランプを当てますよね。私の実験室では、長波366nm、短波254nmのランプを使います。

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どなたか、ご存知の方、教えてはいただけないでしょうか。よろしくお願いいたします。

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Aベストアンサー

共役二重結合のような電子が励起されやすい状態にある化合物は強いエネルギーを持った短波長の紫外線によって励起され発光ではなく熱となって基底状態へともどります。つまり紫外線を吸収するので見た目はその部分だけ消光します。当然全ての物質が吸収するわけではなく、展開後に溶媒を減圧したりして完全に乾かさなくてもUVで検出されないことからも分かります。長波長の紫外線で光る物質は長波長の波長で励起されて可視光を放つものです、エネルギーが弱いためにどんな物質でもというわけではありません。光る物質の多くは長い共役系を持っているなど弱いエネルギーでも励起できそうな物ばかりですよね。
ちなみにシリカゲルのUV-Visスペクトルを測定すると260nm以下あたりから吸収域を持っていることが分かります。

Qヨウ素による薄層クロマトグラフィーの呈色原理

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これはどのような原理で色がつくのでしょうか?
特定の官能基と反応する他の呈色試薬と違い、
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有機化合物全般にヨウ素分子が直接結合する…
わけではないですよね?
教えて下さい。宜しくお願いします。

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#6の回答について

>Most organic compounds will absorb iodine or react with it.

ほとんどの有機化合物はヨウ素を吸収するとはどのような意味なのでしょうか?
absorb(吸収)ではなくadsorb(吸着)の誤りということはありませんか。

質問者が勘違いされるといけないので補足説明しますが、ヨウ素が有機化合物と反応した場合(例えば二重結合や活性水素との反応)は、有機ヨウ素化合物となりますので当然ヨウ素の色は無くなってしまいますので、そのことによって発色はしません。
ヨウ素によって酸化された場合も、ヨウ化物イオンとなりヨウ素の色はなくなります。
また、アミン類とは、一定以上の温度では強いコンプレックスを作成する可能性がありますが、実際は相互作用(結合ではない)で有機化合物の周りにヨウ素が補足されているような状態だと思います。
いずれにしろ、ヨウ素発色は有機化合物とヨウ素の相互作用によるもので、反応や結合では説明できないと思います(もちろん還元性物質との反応や活性な多重結合への付加反応は起こりますが)。

#6の回答について

>Most organic compounds will absorb iodine or react with it.

ほとんどの有機化合物はヨウ素を吸収するとはどのような意味なのでしょうか?
absorb(吸収)ではなくadsorb(吸着)の誤りということはありませんか。

質問者が勘違いされるといけないので補足説明しますが、ヨウ素が有機化合物と反応した場合(例えば二重結合や活性水素との反応)は、有機ヨウ素化合物となりますので当然ヨウ素の色は無くなってしまいますので、そのことによって発色はしません。
ヨウ素によって酸...続きを読む

QW/V%とは?

オキシドールの成分に 過酸化水素(H2O2)2.5~3.5W/V%含有と記載されています。W/V%の意味が分かりません。W%なら重量パーセント、V%なら体積パーセントだと思いますがW/V%はどのような割合を示すのでしょうか。どなたか教えていただけないでしょうか。よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

w/v%とは、weight/volume%のことで、2.5~3.5w/v%とは、100ml中に2.5~3.5gの過酸化水素が含有されているということです。
つまり、全溶液100ml中に何gの薬液が溶けているか?
ということです。
w/v%のwはg(グラム)でvは100mlです。

Q吸光光度法の検量線について

検量線を作成し、データーにばらつきが生じた場合はどのようにすべきなんでしょうか。無理やり線でつなぐのかなと思っているのですが・・回答をお願いします。

Aベストアンサー

 検量線を引くための標準液は、0を含めて、6点取っています。標準液を調製しやすいように、例えば、0、1、2、3、4、5 mg/mlなど。これを5点検量(0は、普通対照に利用するので)と称しています。4点の場合もあります。
 基本は、グラフを書いて、1点がヅレていたら、それは無視して検量線を引く。2点ズレテイタラ、こりはヒドイので、やり直す、と言うのが教科書です。

 正確にするために検量線を2連(2回)して、その平均を取る、というバカな教えをする教員もいますが(それなら、2連より10連、100連の方が正確、と毒づいています)。
 
 実験のテクニックが難しくて、全体がばらつく場合もあります。この場合は、5点ではなく、10点とか、測定する回数を増やしたりして、信頼性を高めるしかありません。検量線は、もちろんパソコンで引きます。また、サンプルの測定も、一回だけではなく、数回測定して、平均値を去る必要があります。

 化学反応は、バラツキマセン。しかし、生物のサンプルは、個体差があるので、最低3回は測定して、平均と標準偏差を示します。例えば、血糖値を測定するときに、血液中のグルコースの測定は、ばらつかないので1回で十分。しかし、A、B、Cサンそれぞれの値は異なるので、ヒトの血糖値となると、最低3人は測定しなければなりません。
 同じサンプルを測定して、値がばらつくのは単に腕が悪いだけです。学生だと5%程度、慣れると2%以内、分析のプロだと0.5%の誤差でもウルサク言います。
データがばらつく原因を考え、検量線とサンプルの測定回数を決めてください。

>無理やり線でつなぐのかなと思っているのですが
測定した点をつないだりしているのでしょうか。それはヤリマセン。昔は、測定した点の近くをなるべく通る直線(場合によっては曲線)を、慣れを頼りに引いていました。今ではパソコンがあるので、回帰式を出します。これが検量線になります。最近は、機器に検量線を自動的に描き、濃度まで計算しているのが、普通です。
 回帰式の相関係数が、0.98以上あれば信頼していますが、0.95だとやり直すかどうか迷います。

 検量線を引くための標準液は、0を含めて、6点取っています。標準液を調製しやすいように、例えば、0、1、2、3、4、5 mg/mlなど。これを5点検量(0は、普通対照に利用するので)と称しています。4点の場合もあります。
 基本は、グラフを書いて、1点がヅレていたら、それは無視して検量線を引く。2点ズレテイタラ、こりはヒドイので、やり直す、と言うのが教科書です。

 正確にするために検量線を2連(2回)して、その平均を取る、というバカな教えをする教員もいますが(それなら、2連より10連、10...続きを読む

Qグラム当量 当量 当量数 について

当量について少し考えがこんがらがったのですが、

当量=分子量/n であり、単位は(g/eq)
このeqがグラム当量数を表していて、eq=g/当量・・・(1)

だと思うのですが、グラム当量数に単位ってあるんでしょうか?

また本には、酸塩基反応での1グラム当量とはH+1モルをだすか、またはこれと反応するのに要する物質をグラム単位で表した重量のことである。 と書いてあるのですが、1グラム当量というのはグラム当量数もしくは当量とは違うのか?と思いました。

自分としては、(1)の式からグラム当量数は1当量中に何gあるのかということで考えてたのですがそう考えると、単位が(g/eq)である当量は1グラム当量数中に何gあるかっていうことになって意味がよくわからなくなります。

少し考えがごちゃごちゃしていて意味不明なことを書いていると思いますが、どうか「当量」「グラム当量(数)」についてくわしく教えていただければと思います。

Aベストアンサー

当量という単位はある意味で便利な単位ですがあいまいさもあります。
現在はあまり使わなくなっています。
物質量の単位、モルと似た単位ですが場面ごとに1当量の意味が異なります。場面を限定しないと混乱する可能性があります。

当量が現在使われなくなっていますので使い方が整理されていません。昔の使い方が残ったままです。
グラム当量という表現は混乱の元ですね。今となっては辞典を引いても当量の意味しか載っていません。「グラム当量」の説明は見つかりません。

>当量=分子量/n であり、単位は(g/eq)
このeqがグラム当量数を表していて、eq=g/当量・・・(1)

当量equivalentというのは相当量ということです。モルと同じような物質の量です。物質のまとまりです。質量でも個数でもありません。

「1モルの質量は?」と訊かれれば「~g」と答えます。「1モルの個数は?」と訊かれれば「~個」と答えます。1モルの単位は「g」でも「個」でもありません。あるまとまりを1モルと言うのです。当量も同じです。「1当量の質量は?」と訊かれれば「~g」と答えます。

「当量=分子量/n」ではありません。いくつも混乱があります。
「1当量の質量=1モルの質量/n」です。
質量をgで表す時、1モルの質量は分子量と同じ数値になります。でも「分子量≠1モルの質量」です。異なる量ですから「=」ではありません。(これは現在も混乱して使われているものです。当量に関しての混乱には昔の混乱と現在まで残っている混乱が重なっています。)

「eq」は当量の単位です。物質量を「mol」で表すのと同じです。
1mol,2mol,・・・というのと同じように1eq,2eq、・・・と言えばいいはずです。1モル、2モル、・・・に対しては1当量、2当量、・・・です。
ところが1当量の意味で1グラム当量と「グラム」をつけて呼ぶので混乱します。(「1グラム当量の質量は~g」という表現を使っていた記憶があります。昔は1グラム原子とか1グラム分子とかいう表現もありました。モルに一本化されて使わなくなったと思います。)

まとめます。

「1グラム当量」と「1当量」は同じものです。
(この「1グラム当量」が「1グラム当量の質量」と混同して使われているのです。「グラム」が付いているので質量を表しているのではと考えたくなるというのが混乱の元です。)

「グラム当量数」と「当量数」とは同じものです。
(「モル数」という表現に対応します。でもこの「モル数」という呼び方自体、「?」が付くものです。「モル数はいくら?」ではなくて「物質量は~モル?」です。「長さは~m?」と訊く代わりに「m数は?」と訊いているのと同じ使い方ですから「?」がつきます。)

>酸塩基反応での1グラム当量とはH+1モルをだすか、またはこれと反応するのに要する物質をグラム単位で表した重量のことである。

上に書いたことで言うとこれには混乱があります。
「酸塩基反応での1グラム当量とはH+1モルをだすか、またはこれと反応するのに要する物質の量である。」
と書き直す必要があります。
このことから「塩酸1モルは1グラム当量」、「硫酸1モルは2グラム当量」という表現がでてきます。質量(重量)は関係ありません。

昔使った記憶で書いています。
間違っているかもしれません。

当量という単位はある意味で便利な単位ですがあいまいさもあります。
現在はあまり使わなくなっています。
物質量の単位、モルと似た単位ですが場面ごとに1当量の意味が異なります。場面を限定しないと混乱する可能性があります。

当量が現在使われなくなっていますので使い方が整理されていません。昔の使い方が残ったままです。
グラム当量という表現は混乱の元ですね。今となっては辞典を引いても当量の意味しか載っていません。「グラム当量」の説明は見つかりません。

>当量=分子量/n であり、...続きを読む

Q理論値との違いの理由

塩酸、水酸化ナトリウム水溶液共に0.1、0.01、0,001、0.0001、0.00001Mの稀釈溶液をpHメーターを用いてpHを測定しました。
各水溶液とも理論値と若干ずれた値がでています。
それはなぜかわかるかたいらっしゃいましたら教えてください。

Aベストアンサー

単純 誤差があるから

図るのもすべて正確な値は表示しません
ある誤差を含んだ範囲しか測定できないのです

他には
・使用した水が純粋な水でなかった
・ビーカ等に付着物があった
・測定にミスがあった
・測定器の取り扱い方が正確でで無かった
 測定器によっては、つかう前に校正をしないといけない物もある
 電気をいれた直後は安定しない
 電気をいれて2時間後くらいに使用しないといけない
・精度がいるのに精度がない測定器をつかった
 なんかがあります

 たぶん 誤差ですね

例で書くと
 重さを量るとします

 誤差が±3%の測定器をつかうと

 正確な100gの物なら
 97~103gの範囲のどれかを値がでますけどね


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