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    在定性分析中進(jìn)行離子交換分離時，可在小試管或離心管中，使適當(dāng)量的樹與試液充分?jǐn)嚢?，即可將欲交換離子交換在樹脂上而與其他離子分離，離子鑒定即可在樹脂上進(jìn)行（樹脂點(diǎn)滴分析法）。如果要同時分離幾種離子（離子交換層析法）和在定量分析中進(jìn)行分離，則一般采用柱式法。該法選用粒度均勻的樹脂，事先根據(jù)需要用HCl、NaCl、NH₄Cl，或H₂SO₄處理，分別得到H⁺，Cl^-，NH₄⁺，或SO₄^2-－型樹脂，交換液濃度一般約為0．05－0．1N，注人誰備好的交換柱后，調(diào)節(jié)流速。

    當(dāng)溶液（流入液）進(jìn)入交換層時，第一層（最上層）樹脂首先被交換，被交換的多少要看流入液中欲交換離子的濃度、流速和交換速率而定；流人液的濃度和流速越大及交換速率越低，則溶液流經(jīng)第一層時，離子越不可能被交換完全。隨后依次進(jìn)入下面各層，繼續(xù)被交換，但溶液中被交換離子越來越少，直到完全被交換后，所通過的樹脂即不再發(fā)生交換作用。因此，當(dāng)流入液不斷進(jìn)入交換層時，或早或晚會出現(xiàn)這樣一種情況：交換層上面一段樹脂己全部被交換，下面一段完全未被交換。而中間一段則一部分被交換，這一段叫做”交界層”，在這種情況下，當(dāng)溶液通過交換層上面一段時，即不再發(fā)生交換作用，溶液中待交換離子的濃度保持原來濃度不變，當(dāng)流到交界層上端時，交換作用又開始發(fā)生，濃度逐漸降低，直到交界層的底部，溶液中待交換離子已全部被交換，濃度為零。這時如果有新的流入液進(jìn)入交換柱，則交換反應(yīng)繼續(xù)向前進(jìn)行，交界層上部的樹脂將逐次被交換完全，而交界層下面未被交換的樹指也開始部分地被交換，這就是說，在交換過程中，交界層將不斷向下移動，最后它的底部到達(dá)整個交換層的底部時，所有通過交換柱的溶液中欲交換離子都被交換，它在流出液中的濃度為零。這時如果再有新的流人入液進(jìn)入交換層，則待交換離子即不能全部被交換，因此，流出液中就會含有待交換離子。這種現(xiàn)象叫做”流穿”（或穿過），當(dāng)流穿現(xiàn)象出現(xiàn)的瞬間，叫流穿點(diǎn)或突彼點(diǎn)。顯然交界層越厚，這一點(diǎn)就到來越早，即流出的液體體積越小。
    從開始交換到突破點(diǎn)為止，交換柱的交換容量叫做”突破量”，而柱中樹脂的全部交換容量叫做”總交換量”［都以毫克當(dāng)量（每克或每毫升）為單位］。
    由于到達(dá)突破點(diǎn)時交換層中還有一部分樹脂未被交換，所以突破量永遠(yuǎn)小于總交換量。顯然突破量對總交換量的比值越大，交換柱的交換效率越高。
    交換柱的總交換量是一定的，而它的突破量（以及交換效率）卻與許多因素有關(guān)，主要是：
    1．離子的交換勢（交換親和力）：交換勢大容易交換，則交界層薄，流穿點(diǎn)到來晚，突破量比較大。
    2．樹脂的粒度：粒度大則總接觸面小，溶液中離子擴(kuò)散到樹脂內(nèi)液慢，交換過程慢，不易到達(dá)平衡，交界層厚，突破量小。
    3．溶液的流速：流速過大，交換過程來不及達(dá)到平衡，交界層厚，突破量小。
    4．溶液的pH值：pH值影響交換過程，特別是弱酸弱堿型的樹脂，因而也影響突破量。
    5．溫度：溫度較高時，護(hù)散運(yùn)動加快，交換作用容易達(dá)到平衡，交界層較薄，突破量大一些。
    6．交換柱的直徑和高度：樹脂的量一定時，交換柱直徑較小則高度較大，交換層（不是交界層）也厚，突破量較大。
    由此可見，要增大離子交換的突破量并免于突破，則樹脂的粒度應(yīng)當(dāng)稍小些，流速應(yīng)當(dāng)慢些，溫度要高些，pH要適當(dāng)，交換柱要細(xì)長一些。但應(yīng)注意，樹脂粒度過小，柱過于細(xì)長，都會降低流速，從而延長交換時間；pH過高時，許多陽離子會因水解而沉淀；溫度高需要將整個交換柱加熱，裝置麻煩，同時會促進(jìn)陽離子水解以及某些樹脂的分解。
    因此，在選擇交換條件時，應(yīng)將上述因素與具體任務(wù)結(jié)合起來考慮。例如，對于易交換和分離的離子，樹脂粒度可以大些，流速可以快些，柱可以短粗些。像應(yīng)用離子交換法使鈾以UO₂（SO₄）₃^4-陰離子的形式與其他陽離子分離時，可用40－60篩孔的樹脂，柱高5cm，直徑1．5cm，流速3－5ml／分鐘。
    利用交換勢差來分離一般難分離的離子時，則樹脂粒度應(yīng)當(dāng)小些，柱應(yīng)細(xì)長，流速應(yīng)較慢，必要時還應(yīng)加熱。例如，利用K⁺比Na⁺交換勢大的性質(zhì)來進(jìn)行它們的分離時，一般采用0．08－0．15mm的樹脂，柱長12cm，直徑1cm，流速3－5ml／分鐘。