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Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions

Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions. La réaction d’échange entre la résine et le mélange à séparer dépend de l’affinité relative de la résine pour le contre ion qu’elle porte et pour l’ion qu’elle doit fixer. Interviennent dans cette fixation : Charge de la résine.

Rita
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Presentation Transcript

  1. Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions La réaction d’échange entre la résine et le mélange à séparer dépend de l’affinité relative de la résine pour le contre ion qu’elle porte et pour l’ion qu’elle doit fixer. Interviennent dans cette fixation : • Charge de la résine. • Charge et la taille des ions à fixer. • Concentration des ions à séparer. • Accessibilité aux groupements ionisés de la résine. • Vitesse d’écoulement du liquide.

  2. Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions Étapes de la séparation : • Conditionnement de la résine. • Application du mélange de solutés. • Fixation éventuelle des solutés à la résine = la phase stationnaire (interactions ioniques). • Élution : entraînement des solutés par la phase stationnaire.

  3. Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions G-, X+ G-, X+ G-, X+ G-, X+ Exemple : séparation sur une résine anionique (= échangeur de cations)  La résine est conditionnée c’est-à-dire mise dans la colonne dans une solution tampon à pH adéquat (Ex : pH acide), chaque groupement fonctionnel est associé à son contre-ion

  4. Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions AA- AA- AA- AA1+ AA1+ G-, X+ G-, X+ G-, X+ G-, X+ AA2+  Le mélange de solutés à séparer est déposé sur la résine.

  5. Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions AA- AA- AA- AA1+ AA1+ G-, X+ G-, X+ G-, X+ G-, X+ AA2+ Les cations peuvent se fixer à la résine (condition : affinité ++) Les anions ne peuvent pas se fixer à la résine.  Les solutés migrent dans la résine poreuse.

  6. Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions AA- AA- AA- AA1+ AA1+ G-, X+ G-, X+ G-, X+ G-, X+ AA2+ Tampon de lavage Les anions (non fixés à la résine) sont emmenés dans le tampon de lavage.  On effectue le lavage de la colonne avec le même tampon que le conditionnement

  7. Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions AA1+ AA1+ G-, G-, X+ G-, G-, AA2+ Plus le volume de NaOH ajouté augmente et plus le pH augmente. Tampon d’élution pH V(NaOH) en mL Les cations se décrochent en fonction des conditions de pH : pour pH>pHi, l’aa passe sous forme d’anion  Elution : on applique un tampon d’élution qui modifient les conditions de fixation. Par exemple : tampon d’élution = solution de NaOH à 1 mol.L-1

  8. Principe de la séparation sur une résine échangeuse d’ions G-, X+ G-, G-, X+ G-, X+ G-, X+ G-, G-, X+ G-, Tampon de conditionnement = tampon de lavage  Régénération de la résine : les contres-ions sont réassociés à leur groupement fonctionnel. La résine est prête à être réutilisée

  9. Exemple de support : la résine Amberlite IRC 50, un échangeur de cations Monomères constitutifs : Acide méthacrylique (95%) Divinylbenzène (5%) Structure de la résine : Observation de la résine au MEB :

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