Properties of an Ion-Exchange Resin(이온교환 수지의 원리)

소개

이온교환 수지의 성질을 알아본 실험의 결과보고서입니다.

목차

1. INTRODUCTION
1-1. 실험목적
1-2. 실험이론
1-3. 관련 물리 상수

2. Experimental
2-1. 실험 기구 및 시약
2-2. 실험 방법
2-3. 유의사항

3. Results & Discussion
3-1. Raw data
3-2. Result data
3-3. Discussion

본문내용

1-2-2. 이온교환수지

양전하 또는 음전하를 띤 부분이 있어 주변 용액으로부터 그와 반대 전하를 띤 이온을 끌어당길 수 있는 다양한 유기 합성 중합체 화합물.
이 수지는 흔히 스티렌-디비닐벤젠 공중합체(분자량이 매우 큰 물질)로 되어 있으나, 메타크릴산-디비닐벤젠이나 페놀-포름알데히드 중합체 같은 다른 조성으로 되어 있는 것도 있다. 전하를 띤 원자단은 보통 술폰산염, 카르복시산염, 4차 암모늄염이다. 산기를 가지고 있는 중합체는 수소 이온이나 금속 이온 같은 양이온을 교환시키기 때문에 양이온 교환체 또는 산 교환체로 분류되며, 암모늄기를 가지고 있는 중합체는 주로 히드록시 이온이나 할로겐화 이온을 교환시키기 때문에 음이온 교환체 또는 염기 교환체라고 한다.
이온 교환 수지는 가벼운 다공성 고체로 흔히 작은 알갱이, 구슬, 판의 형태로 만든다. 수지가 용액에 잠기면 용액을 흡수하여 팽윤된다. 팽윤되는 정도는 중합체의 구조 및 용액의 총이온 농도에 따라 달라진다. 특수한 이온을 교환하기 위해 적당한 화학적 조성과 물리적 성질을 가지고 있는 수지를 임의로 합성할 수 있으므로 이온 교환 수지는 실험실과 공업에서 쓰이는 합성 이온 교환 물질의 대부분을 차지한다. 산업용과 가정용 이온 교환 수지는 물에서 칼슘·마그네슘·철·망간의 염을 없앨 때나(수질연화과정), 설탕의 정제과정, 그리고 광석에서 금·은·우라늄 같은 귀중한 원소들을 농축하는 데 쓰인다. 이온 교환 수지는 화학분석에서 이온성 물질을 분리하거나 농축하기 위해서 쓰이며, 어떤 이온 교환 수지들은 합성에서, 특히 에스테르화 반응과 가수분해반응에서 효과적인 촉매로 사용된다.
킬레이트 수지와 전자교환수지의 두 종류의 수지는 비록 이온 교환과는 관련이 없지만 이온 교환 수지로 분류된다. 킬레이트 수지는 이미노디아세트산기가 붙어 있는 스티렌-디비닐벤젠 중합체이다. 이 작용기는 알칼리 금속을 제외한 모든 금속원소와 착물을 이루는데 결합의 안정도는 금속에 따라 다르다. 이것들은 분석화학에서 미량의 원소들을 분리하기 위해 사용된다. 전자교환수지는 주변 용액에서 전자를 주거나 받아 산화-환원 반응에 쓰인다. 그 예로는 히드로퀴논·페놀·포름알데히드로 만들어진 중합체들을 들 수 있다. 제올라이트는 이온 교환 성질이 있는 광물이다.

참고자료

· 없음