Oznaczanie całkowitej zdolności wymiennej jonitu silnie kwasowego w warunkach dynamicznych.

Regeneracja jonitu

Przez złoże jonitu przepuściłyśmy 50 cm³ HCl 1:4 z szybkością ok. 4 cm³* min^-1 , następnie przepuściłyśmy wodę redestylowaną z maksymalną prędkością, po to aby eluat stał się obojętny.

Po zakończeniu regeneracji jonitu do rozdzielacza wlałyśmy dokładnie 50 cm³ roztworu 1N NaCl i przepuściłyśmy przez złoże z prędkością 4 cm³* min^-1. Eluat zbierałyśmy do kolby miarowej o pojemności 250 cm³. Na koniec kolumnę przepłukałyśmy wodą redestylowaną z tą samą prędkością i wyciek zbierałyśmy do tej samej kolby.

Zawartość kolby uzupełniłyśmy do 250 cm³ wodą redestylowaną, następnie pobrałyśmy z niej po 10 cm³ do trzech kolb stożkowych, rozcieńczyłyśmy wodą redestylowaną do 50 cm³ i miareczkowałyśmy 0,1N NaOH wobec oranżu metylowego, do momentu zmiany barwy z różowej do żółtej. Wyniki miareczkowania:

I – 10,3 cm³

II – 10,4 cm³

III –10,2 cm³
Średnia = 10,3 cm³

Zmierzono:

Średnica kolumny jonitacyjnej = 1,5 cm

Wysokość złoża = 10,5 cm

1 ml – 0,1 mval

10,3 ml – X mval

10 ml – 1,03 mval

250 ml - P_w mval

$$x = \frac{0,1\ mval \bullet 10,3\ ml}{1\ ml} = 1,03\ mval$$

$$P_{w} = \frac{1,03\ mval \bullet 250\ ml}{10\ ml} = 25,75\ mval$$

P_w - pojemność wymienna kolumny [mval]

V – objętość spęczniałęgo złoża w kolumnie [cm³]

V = πr²h = 3, 14 • 0, 75² • 10, 5 = 18, 54 cm³

$$P_{V} = \frac{P_{W}}{V} = \frac{25,75\ mval}{18,54\ \text{cm}^{3}} = 1,39\ \frac{\text{mval}}{\text{cm}^{3}}$$

Całkowita objętościowa zdolność wymienna jonitu wynosi: $1,39\ \frac{\text{mval}}{\text{cm}^{3}}$

Oznaczanie roboczej zdolności wymiennej kolumny jonitacyjnej w warunkach dynamicznych.

Regeneracja jonitu

Przez złoże jonitu przepuściłyśmy 50 cm³ HCl 1:4 z szybkością ok. 4 cm³* min^-1, następnie przepuściłyśmy wodę redestylowaną z maksymalną prędkością do momentu, gdy eluat stanie się obojętny.

Po zakończeniu regeneracji jonitu do rozdzielacza wlałyśmy dokładnie 50 cm³ roztworu 1N MgCl₂ i przepuściłyśmy przez złoże z prędkością 4 cm³* min^-1. Eluat zbierałyśmy do trzech zlewek, w których każda zawierała mieszaninę 1 cm³ nasyconego roztworu Na₂HPO₄ i 1 cm³ roztworu NH4OH 1:1. Proces wymiany jonowej przerwałyśmy przez zakręcenie kranu w momencie zaobserwowania zmętnienia roztworu w zlewce. Pozostałą w rozdzielaczu ilość roztworu MgCl₂ spuściłyśmy do cylindra miarowego i zmierzyłyśmy jego objętość:

Objętość wynosiła: 44 cm³

Do procesu wymiany jonowej wykorzystano: 6 cm³ MgCl₂

Średnica kolumny jonitacyjnej =1,5 cm

Wysokość złoża = 10,3 cm

1 mval – 1 ml

P_r mval- 6 ml

$$P_{r} = \frac{1\ mval \bullet 6ml}{1\ ml} = 6mval$$

$$Z_{r} = \frac{P_{r}}{V}$$

P_r –pojemność wymienna użytkowa kolumny [mval]

V – objętość spęczniałego złoża w kolumnie [cm³]

V = πr²h = 3, 14 • 0, 75² • 10, 3 = 18, 2 cm³

$$Z_{r} = \frac{6\ mval}{18,2\ \text{cm}^{3}\ } = 0,33\frac{\text{mval}}{\text{cm}^{3}}$$

Zatem pojemność wymienna robocza kolumny = $0,33\frac{\text{mval}}{\text{cm}^{3}}$