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实验五离子交换树脂总交换容量的测定

一、实验目的和要求
1．通过实验，加深对离子交换树脂的重要性能之一——总交换容量的认识。
2．熟悉静态法和动态法测定总交换容量的操作方法。
二、实验原理
交换容量是离子交换树脂质量的重要标志，本实验测定的是离子交换树脂的

总交换量也叫最大或极限交换量，它是指树脂经过100℃~105℃干燥至恒重后，
每克或水中每毫升树脂具有的可交换离子的总数，单位为毫克当量／克（干树脂）

或mL（湿树脂）即（meq/g或mL）
氢型阳离子交换树脂与碱作用时，生成水。作为一不可逆反应，故可用静态

法测定总交换容量：

RH+NaOHRNa+H2O

阴离子交换树脂不能采用类似的方法来测定，应采用Cl型树脂。当它与Na2SO4

作用时，生成氯化钠：

R（NHCl）2+NaSO4R（NH）2SO4+NaCl

故可采用动态法操作，滴定流出液Cl离子含量而测定其总交换容量。
三、实验用品
玻璃交换柱，分液漏斗，732型阳离子交换树脂和717型阴离子交换树脂。
四、实验步骤
（一）溶液配制内蒙古科技大学
1．酚酞指示剂：称取酚酞0.5g，加45mL95%乙醇溶解，用蒸馏水稀释至50mL。
2．甲基橙指示剂：称取0.1g甲基橙溶于100mL蒸馏水中。

3．K2CrO4指示剂：称取5.0gK2CrO4固体溶于100mL蒸馏水中。

4．0.5mol/LNa2SO4溶液：称取71.01g无水Na2SO4固体，用蒸馏水溶解后稀释至
1L。
5．0.15mol/LNaOH标准溶液：称取6.0g固体NaOH，用蒸馏水溶解稀释至1L。
标定：分别精确称取预先在105℃烘干箱至恒重得邻苯二甲酸氢钾0.5-0.6g于
两只锥形瓶中，加蒸馏水70mL溶解，加酚酞指示剂2-3滴，以配好的NaOH
溶液滴定到出现粉红色为滴定终点，记下消耗的NaOH溶液体积V(mL)，按式
（6-1）计算浓度：
W
1000
NM（6-1）
V
式中：N——NaOH溶液的mol浓度；
W——称取的邻苯二甲酸氢钾重量g；
M——邻苯二甲酸氢钾分子量，为204.2
6．0.05mol/LHCl标准溶液：量取4.2mL浓HCl，用蒸馏水稀释至1L。标定：分
别吸取上述已标定好的NaOH标准溶液10mL于两只锥形瓶中，加2滴甲基橙
指示剂，用配好的HCl溶液滴定至出现橙红色为终点，记下消耗的HCl溶液

体积VHCl(mL)，按式（6-2）计算HCl的浓度：

10NNaOH
N（6-2）
vHCl

7．0.025mol/LAgNO3标准溶液：称取4.25gAgNO3，用蒸馏水溶解后稀释至1L。
标定：取NaCl（A.R）少量于干净的坩埚中，只要煤气灯灼烧至无鸣爆声，立
即倒入称量瓶中，放入干燥器，冷却后分别精确称取0.06g于两只锥形瓶中，

加水80mL溶解，加K2CrO4指示剂3滴，以AgNO3溶液滴定至出现砖红色为

终点，记下消耗的AgNO3溶液体积V（mL），按式（6-3）计算AgNO3的浓度：
W
1000
NM（6-3）
V
式中：
内蒙古科技大学N——AgNO3溶液的mol浓度；
W——称取的NaCl重量g；
M——NaCl分子量，为58.5。
8．1mol/LNaOH溶液：称取40g固体NaOH，用蒸馏水溶解后稀释至1L。
9．1mol/LHCl溶液：量取83.3mL浓HCl，用蒸馏水稀释至1L。
（二）树脂的预处理
分别称取5g732型阳离子交换树脂和717型阴离子交换树脂，用去离子水浸泡
10min，至出水清澈无混浊、无杂质为止。装入交换柱中，阳离子交换树脂按下

列顺序通入酸碱处理：1mol/LHCl→去离子H2O洗→1mol/LNaOH→去离
子H2O洗→1mol/LHCl→去离子H2O洗，阴离子交换树脂按下列顺序通入
酸碱处理：1mol/LNaOH→去离子H2O洗→1mol/LHCl→去离子H2O洗
酸碱处理液体积为床层体积的3倍，流速为10ml每5min。将阳离子树脂处理成
氢型，阴离子树脂处理成氯型。如下图所示：

内蒙古科技大学
（三）静态法测定阳离子交换树脂的总交换容量
精确称取2g已预处理好，并抽干的氢型阳离子交换树脂732#，105℃下烘干
至恒重，按公式(6-4)计算含水量：


W%WW12100%（6-4）
W1

式中：W1——烘干前树脂重；

W2——烘干后树脂重。
另取处理好的树脂2g，放入三角瓶中，用吸管加入50mLNaOH标准溶液，
放置24小时，要求树脂全部浸入溶液中。然后，用吸管分别取出10mL放入两只
三角瓶中。以甲基橙1滴作指示剂，用0.05mol/LHCl标准溶液滴定，溶液有黄色

变到红色为滴定终点，取两次平均值。

50N1225NV
总交换容量（