陽イオン交換樹脂の場合、スルホン酸基(例えば)の -SO3H の
Hが他の陽イオンの物と交換するということですが、
仮にNaを交換して -SO3・・Naとなっているとします。
この・・部分の結合とはどういった物なのでしょう?

普通の結合よりも弱いイメージはありますが。
それでこのイオン交換基についたNaは、着いてしまうともう動けないのでしょうか 
それとも、イオン交換樹脂にはたくさんイオン交換基がありますから、一つのイオン
交換基にとどまらず、ある程度移動しながらイオン交換樹脂中に捕捉されていると
いうイメージでしょうか?

もし、よい参考図書などありましたら教えてください。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (3件)

 ここに(長いんですが、、、出てこない場合は


Top Page の Search から ion exchange selectivity で検索してください。)
http://www.bio-rad.com/B2B/BioRad/product/br_cat …
イオンの選択性の表があります。(AG50Wのほうがスルホン酸です。)

 イオン交換は、基本的には、あるカウンターイオンの付いた樹脂に対して、より選択性の高いイオンを流し、もともとあった選択性の低いイオンと交換することによっておこないます。(例えば、 H+ の樹脂に Na+ を流すように。)逆は非常におこりにくいです。 (例えば Na+ から H+ ならば、1 M の H+ イオン溶液を10倍量位流すと変換できる。)つまり Na+ 型の樹脂に水(H+ の 10^(-7) M 溶液)を相当流してもびくともしません。選択性のより強い K+ とかなら、薄い溶液でも Na+ は取れていきます。

 Na+ はどちらかというと弱い結合ということになります。

 ちょっと定性的ですね、、、定量的に計算できる式があったと思うのですが、見つかりません。また、探しておきます。

 
    • good
    • 0
この回答へのお礼

回答頂き有難うございます。
BIO-REDのホームページ参考にさせて頂きました。
H+EDA(モノプロトン化エチレンジアミン)についてのion exchange selectivityをしりたいので、定量的な計算式があれば助かります。
そういう式があるということなので、文献などをさがしてみます。

お礼日時:2001/03/06 16:52

直接的な回答ではありませんが、以下の成書はどうでしょうか?


------------------------------------
イオン交換/妹尾学∥〔ほか〕編/講談社/1991.4
-------------------------------------
更に以下の参考URLサイトには関連質問(クロマト)の回答がありますが、参考になりますでしょうか?
http://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=28512

主に、「イオン交換膜」ではなく「イオン交換樹脂」の方に興味があるのでしょうか?

補足お願いします。

この回答への補足

回答ありがとうございます。
イオン交換樹脂そのものというより、イオン交換膜にモノプロトン化エチレンジアミン (H+EDA)をイオン交換させ気体分離膜をつくっているのですが、この膜を水で洗うとかなり性能が落ちてしまうので、イオン交換しているものが取れてしまうのかとおもっています。

補足日時:2001/03/06 16:21
    • good
    • 0

イオン交換(こうかん)ってどんなこと


http://www.organo.co.jp/kiki/mame/mame-ier.htm
>仮にNaを交換して -SO3・・Naとなっているとします。
この・・部分の結合とはどういった物なのでしょう?
 ですが、イオン結合です。イオン交換樹脂の性能は外部溶液のイオン濃度によります。高イオン濃度場合は樹脂に吸着されます。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

お答えいただきありがとうございます。
・・部分の結合は、イオン結合なのですね。
イオン結合ということは、共有結合に比べてかなり弱い物だと思いますが、
その結合でがっちりとNaと結合して動かなくなるでしょうか?それとももっと
フレキシブルな感じなのでしょうか

また、イオン交換されたものは普通、水中においてはでてこない、
つまり -SO3・・Na + H2O → -SO3H NaOH 
とはならないと思いますが、-SO3 とイオン結合しにくいものなら
上記の様な反応もありえるのでしょうか

お礼日時:2001/03/04 13:09

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Qイオン交換樹脂で精製した水のPH

イオン交換樹脂を購入して、自作の軟水器を作ろうと思っています。
あるサイトで売られているイオン交換樹脂は「強酸性陽イオン交換樹脂」と
いうことでした。

ここでちょっと不安になったのですが、出来上がりの軟水が酸性になってしまうということはありませんか?

Aベストアンサー

> 出来上がりの軟水が酸性になってしまうということはありませんか?

陽イオン交換樹脂でカルシウム・ナトリウムなどを除くと、対になるイオンは
水中に残りますので、確かにpHとしては下がり(=酸性方向に傾き)ます。

ただ、そこに通す水が日本の水道水や一般的な井戸水であれば、元々
含まれている塩分(いわゆる塩化ナトリウムだけでなくカルシウム塩等も含め)
が少ないので、人体に危険が生じるほどの低pHになることはありません。

 CaCO3 + 2RH → CaR2 + H2O + CO2
 NaCl + RH → NaR + H^+ + Cl^-

→最大で生じ得る酸は、最初に含まれていた塩と同レベル
 (海水のように高濃度であればともかく、いわゆる真水では高が知れている、と)


イオン交換樹脂から酸が放出されることを懸念されているとしたら、それは
通常ありません。
(「樹脂と酸が混ざったもの」なのではなく、「樹脂の一部に酸と同じ働きをするもの
 が結合している状態」なので、樹脂から酸だけが遊離してくることは、よほど強制
 的に劣化でもさせない限り、ありません)

> 出来上がりの軟水が酸性になってしまうということはありませんか?

陽イオン交換樹脂でカルシウム・ナトリウムなどを除くと、対になるイオンは
水中に残りますので、確かにpHとしては下がり(=酸性方向に傾き)ます。

ただ、そこに通す水が日本の水道水や一般的な井戸水であれば、元々
含まれている塩分(いわゆる塩化ナトリウムだけでなくカルシウム塩等も含め)
が少ないので、人体に危険が生じるほどの低pHになることはありません。

 CaCO3 + 2RH → CaR2 + H2O + CO2
 NaCl + RH...続きを読む

Q陽イオン交換樹脂を用いた分離です。

現在、合成を行なっておりまして安息香酸とL-ロイシン酸のカルボキシル基のHがLiに置換された混合物があります。これを分離し、かつLiからカルボキシル基に戻したいと考えております。そこで陽イオン交換樹脂を用いてみようと考えております。おそらく脱塩処理によりLiは除去されると思うのですが、安息香酸とL-ロイシン酸の分離がどうだかわかりません。また、実際に樹脂もカルボン酸を用いてみようと思うのですがよくわかっておりません。申し訳ないのですが、どなたか御助言をお願い致します。

Aベストアンサー

 イオン交換樹脂での「安息香酸とL-ロイシン酸の分離」,『合成規模での分離』は困難だと思います。

 分離の基準は両者の pKa の差でしょうから,イオン交換樹脂のカラムを作って,酸で徐々に溶出させていけば分離可能かもしれませんが(実際,HPLCでは分離している),「合成規模」では止めておいた方が良いかと思います。

 両者を分離するのであれば,酸処理(これにイオン交換樹脂を使用する事は可能ですが,経費が掛かります)で園を外しておいて,カラムクロマトで分離する方が簡単で速いですよ。

 先輩や指導教官の方に聞いてみて御覧なさい。余程のメリットを指摘しない限り,賛成は得られ難いと思います。

Qシリカとイオン交換樹脂について。

水(水道水や河川水など)に含まれるシリカ「SiO2]
について教えてください。

シリカは、一般的に「陰イオン交換樹脂」にて除去される
と聞いたのですが、
1)なぜ陰イオンではないシリカが陰イオン交換樹脂にて除去できるのでしょうか?。

2)電気的に吸着しているのではなく、物理的に吸着しているのでしょうか?。

3)物理的に吸着しているのなら、なぜ(1)型陰イオン交換樹脂の方が、(2)型陰イオン交換樹脂より高いのでしょうか?。

以上、いろいろ私なりの仮説を考えたのですが、みなさんのお知恵を拝借させてください。

Aベストアンサー

こんばんは
シリカは水中で珪酸イオンの形で溶解している場合とコロイド状で存在している場合があります。
また、単体として溶解、重合して溶解、懸濁物質に吸着されている場合もあります。
単体で溶解している場合は珪酸イオンとなっています。珪酸イオンはSiO3--の陰イオンですから「陰イオン交換樹脂」で除去できます。
イオンになっていないシリカ(コロイド状の珪酸や重合珪酸)は吸着出来ません。

Q陽イオン交換樹脂にくっつく原理とはなれる原理

現在固相抽出でカラムに陽イオン交換樹脂をつめ、そこにアミノ酸やペプチドを添加し酢酸を通した後アンモニア水を通して回収ことで濃縮および精製を行っています。
しかし、もともとからあったプロトコルのため
どういう原理で、イオン交換樹脂にアミノ酸がくっつき
なぜ途中で酢酸を通す必要があり最後にアンモニアを通すと樹脂からアミノ酸が離れて回収できるのかわかりません。
樹脂とサンプルの間でどのような事が起こっているのでしょうか?よろしくお願いします。

Aベストアンサー

それは単純に酸性からアルカリ性にして
アミノ酸の等電点によって分離してるだけじゃないですか?
多分、生化学の教科書見れば乗ってますので、見てみてください。

Q高校化学 イオン交換樹脂の中和滴定

イオン交換樹脂の中和滴定の問題です。 解き方を教えてください;;
アルキルアンモニウム型の官能基をもった陰イオン交換樹脂を
水酸化ナトリウム水溶液で処理を行ったあとに、塩化ナトリウム水溶液15.0mlを通し、その流出液を集めた。 次に、この樹脂をイオンが出なくなるまで十分水洗し、その洗液と先の流出液を合わせた。
この合わせた溶液を0.150mol/Lシュウ酸水溶液で中和滴定してところ、
中和点までに21.5mlが必要であった。
初めに流した塩化ナトリウム水溶液のモル濃度を求めよ。
ただし、このイオン交換樹脂はイオンを十分交換する量があるものとする。
答え:0.43mol/L

あと、できたら
「水酸化ナトリウム水溶液で処理」をする理由も教えてもらえたら嬉しいです;

Aベストアンサー

アルキルアンモニウムというのはアルキル基のい電子供与性によって、
N+の陽イオンの安定性が良くなったもので、陰イオンを吸着する
性質があります。これを表面に含むように形成したものがが
陰イオン交換樹脂です。

ここに、水酸化ナトリウムをかなり濃いめの濃度で流すと、
表面にOH-が吸着します。その後、NaCl水溶液を流すと、
OH-とCl-が交換されます。
NaCl + (樹脂+)OH- → NaOH + (樹脂+)Cl-

従って、理論的にはNaClは同じ濃度のNaOHに変換されます。
NaOHの濃度をχ(mol/L)とすると、
1×χ×15/1000=2×0.15×21.5/1000
15χ=6.45
χ=0.43

Q陽イオン交換樹脂について

陽イオン交換を行うことができる合成高分子および生体高分子には、どのようなものがあるのでしょうか(なるべく多くご回答いただければ助かります)?
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

NO.1で書いたものも具体的な物体ですが・・・
合成高分子で代表的なもの、といわれれば「スルホ基で修飾されたポリスチレンなど」となるかと。要するに、いわゆる陽イオン交換樹脂です。

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。

この操作における化学反応式はどう表したらよいのでしょうか?この陰イオン交換樹脂の化学式はR-N+(CH3)Cl-というのはわかったのですが…

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!!

FeイオンはHCl濃度がだいたい8M以上だとオクタヘドラルな[FeCl6]3-の陰イオン錯体を作ります。なので反応式にすると
3[R-N+(CH3)Cl]+H3[FeCl6]→[R-N+(CH3)]3・FeCl6+3HCl
となって濃塩酸を流してやるとFeは樹脂によくくっつきます。
その後水を流すとFeのクロロ錯体は加水分解してしまって、
[R-N+(CH3)]3・FeCl6→3[R-N+(CH3)Cl]+FeCl3
になってFeは樹脂からはずれます。

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スルホン基の3個の酸素はすべて水素結合しますか?

スルホン基-SO3の中には三個の酸素がありますが、その三個の酸素すべてが水素結合するのでしょうか?電気陰性度が関係していることはしっているのですが、それ以上の知識がありません。わかりやすく教えていただけませんか?
よろしくおねがいします。

Aベストアンサー

-SO3^-はスルホン基でなく、スルホン酸アニオンですね。
この状態では3つの酸素は等価ですのでどの酸素も水素結合出来ます。
-SO3Hの場合でも酸素は水素結合出来ます。

Qイオン交換樹脂の劣化について

イオン交換樹脂の劣化とは樹脂が分解されるということですか???

Aベストアンサー

イオン交換樹脂の再生、通水を繰り返すうち、樹脂の破砕が起こります。
そして細かな破砕片が樹脂塔を通り抜ける場合があり、定期的に樹脂の粒度分布をチェックする必要があります。
また、樹脂が不純物で覆われ、再生や、逆洗によって大部分は落ちますが
亀裂を通して入り込んだものはそのまま残り、イオン交換能力を落とします。

Q4級アンモニウム塩やスルホン酸塩などの配位結合での塩は、どのくらい結合

4級アンモニウム塩やスルホン酸塩などの配位結合での塩は、どのくらい結合が安定なのでしょうか?

私はアミンとハロゲン化アルキルにて4級アンモニウム塩を合成しています。

アンモニウム塩が遠心分離などの強いエネルギーせん断により、解離してしまうことはありますか?

Aベストアンサー

配位結合というものを誤解なさっていませんか?
おまけ的結合ではありません。
共有結合と同じ結合です。
実際、NH4^+の4つのN-H結合は一切区別ができません。
アンモニウムイオンの成り立ちとしてはNH3に対してH^+が配位結合するというものですが、
結合したあとはほかのN-Hと等価なのです。

結合電子を1個ずつ提供するのか、片方の原子がすべて提供するかの違いです。

また、スルホン酸には成り立ち上、配位結合とされる結合がありません。


人気Q&Aランキング