Ионообменная хроматография. Сущность метода. Катиониты. Аниониты. Реакции ионного обмена. Определение содержания гипса в цементе методом ионообменной хроматографии.

Ионообменная хроматография основана на явлении обмена ионов, находящихся в растворе и ионов в твердом сорбенте. В качестве твердых адсорбентов применяют ионообменные смолы, или иониты: иониты делятся на катиониты и аниониты. Катиониты обменивают свои катионы (чаще всего ионы водорода) на катиониты солей, находящиеся в омывающем растворе. Катиониты содержат активные кислотные группы(–SQ3H; –CH2SO3H; –СООН; –ОН). Механизм взаимодействия катионитов с основанием или солью может быть изображен следующими схематическими уравнениями: 2RH+Са(ОН)2óRaCa+2Н2О; 2RH+CaSO4 <=> R2Ca+H2SO4, где R–сложный радикал катионита, выполняющий функцию аниона.

Смолы–аниониты обменивают анионы (гидроксильные ионы) на анионы солей, присутствующие в растворе. Аниониты содержат активные основные группы: –NH2; =NH; =N+R3. Обменными анионами здесь являются ионы гидроксила, образующиеся на поверхности смолы в процессе ее гидратации: –NH2(H3O)+ОH; =NH(H3O)+OH; =N(H3O)+OH- . Между гидратированной смолой и кислотой или солью протекают следующие реакции обмена: RaOH+НС1=RaCl+Н2О; RaOH+NaCl=RaCl+NaOH, где Ra–сложный радикал анионита, выполняющий функцию катиона.

В химическом анализе наиболее широко используют смолы–катиониты типа сульфокислот в водородной форме (Н–катионит). Их применяют для анализа растворов, содержащих такие анионы, как сульфаты, фосфаты, ацетаты, а также для определения сульфатов в силикатах, например, в цементах. Для определения % содержания CaSO4.2H2O в цементе количество SO3=(V*T(NaOH/SO3)*100%)/a    умножают на фактор пересчета f=(MСаSO4*2H2O)/MSO3