イオン交換とは

質問

陽イオン交換樹脂の場合、スルホン酸基（例えば）の　－ＳＯ３Ｈ　の
Ｈが他の陽イオンの物と交換するということですが、
仮にNａを交換して　－ＳＯ３・・Naとなっているとします。
この・・部分の結合とはどういった物なのでしょう？

普通の結合よりも弱いイメージはありますが。
それでこのイオン交換基についたNaは、着いてしまうともう動けないのでしょうか　
それとも、イオン交換樹脂にはたくさんイオン交換基がありますから、一つのイオン
交換基にとどまらず、ある程度移動しながらイオン交換樹脂中に捕捉されていると
いうイメージでしょうか？

もし、よい参考図書などありましたら教えてください。

回答No.3

masa1000rx

ここに（長いんですが、、、出てこない場合は
Top Page の Search から ion exchange selectivity で検索してください。）
http://www.bio-rad.com/B2B/BioRad/product/br_category.jsp?BV_SessionID=@@@@1796304122.0983758835@@@@&BV_EngineID=calkfgjgjedbemfcfkmcgjjdlm.0&divName=Analytical+Instrumentation&categoryPath=%2fCatalogs%2fProcess+Separations%2fIon+Exchange%2f%2fIon+Exchange+Chromatography&categoryOID=null&loggedIn=false&serviceLevel=Lit+Request
イオンの選択性の表があります。（AG50Wのほうがスルホン酸です。）

　イオン交換は、基本的には、あるカウンターイオンの付いた樹脂に対して、より選択性の高いイオンを流し、もともとあった選択性の低いイオンと交換することによっておこないます。（例えば、 H+ の樹脂に Na+ を流すように。）逆は非常におこりにくいです。 （例えば Na+ から H+ ならば、1 M の H+ イオン溶液を10倍量位流すと変換できる。）つまり Na+ 型の樹脂に水（H+ の 10^(-7) M 溶液）を相当流してもびくともしません。選択性のより強い K+ とかなら、薄い溶液でも Na+ は取れていきます。

　Na+ はどちらかというと弱い結合ということになります。

　ちょっと定性的ですね、、、定量的に計算できる式があったと思うのですが、見つかりません。また、探しておきます。

お礼

回答頂き有難うございます。
BIO-REDのホームページ参考にさせて頂きました。
H+EDA（モノプロトン化エチレンジアミン）についてのion exchange selectivityをしりたいので、定量的な計算式があれば助かります。
そういう式があるということなので、文献などをさがしてみます。

回答No.2

noname#211914

直接的な回答ではありませんが、以下の成書はどうでしょうか？
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イオン交換／妹尾学∥〔ほか〕編／講談社／１９９１．４
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更に以下の参考ＵＲＬサイトには関連質問（クロマト）の回答がありますが、参考になりますでしょうか？
http://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=28512

主に、「イオン交換膜」ではなく「イオン交換樹脂」の方に興味があるのでしょうか？

補足お願いします。

補足

回答ありがとうございます。
イオン交換樹脂そのものというより、イオン交換膜にモノプロトン化エチレンジアミン　（H+EDA)をイオン交換させ気体分離膜をつくっているのですが、この膜を水で洗うとかなり性能が落ちてしまうので、イオン交換しているものが取れてしまうのかとおもっています。

回答No.1

dragon-2

イオン交換（こうかん）ってどんなこと
http://www.organo.co.jp/kiki/mame/mame-ier.htm
>仮にNａを交換して　－ＳＯ３・・Naとなっているとします。
この・・部分の結合とはどういった物なのでしょう？
　ですが、イオン結合です。イオン交換樹脂の性能は外部溶液のイオン濃度によります。高イオン濃度場合は樹脂に吸着されます。

お礼

お答えいただきありがとうございます。
・・部分の結合は、イオン結合なのですね。
イオン結合ということは、共有結合に比べてかなり弱い物だと思いますが、
その結合でがっちりとNaと結合して動かなくなるでしょうか？それとももっと
フレキシブルな感じなのでしょうか

また、イオン交換されたものは普通、水中においてはでてこない、
つまり　-SO3・・Na ＋　H2O　→　-SO3H　NaOH　
とはならないと思いますが、-SO3　とイオン結合しにくいものなら
上記の様な反応もありえるのでしょうか