새로운 HDBPDA 이온교환체를 사용한 알칼리 및 알칼리 토금속 이온들의 분리특성

Separation Characteristics of Alkali and Alkaline Earth Metal Ions Using Novel HDBPDA Ion Exchanger

새로운 거대고리 리간드인 {(4, 5):(13, 14)-dibenzo-6, 9, 12-trioxa-3, 15, 21, -triazabicyclo [15. 3. 1]heneicosa-(1, 17, 19)(18, 20, 21) triene: HDBPDA}를 합성하여 양성자화 상수를 구하고, 알칼리 및 알칼리 토금속에 대한 안정도상수(pK)를 구하였다. 안정도상수로부터 유도되는 식을 이용하여 분리인자(${\Delta}$)를 구했다. HDBPDA 리간드를 chloromethylated styrene-divinylbenzene(Merrifield resin)에 결합시켜 새로운 이온교환체인 HDBPDA 이온교환체를 만들었다. 그리고 이것을 사용하여 칼람크로마토그래피로 물 속에서 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 양이온들을 분리하여 보았으며, 여기서 얻어진 크로마토그램으로부터 알칼리 및 알칼리 토금속 이온들의 선택성(selectivity), ${\alpha}$와 분리도(resolution), Rs를 구하고, HDBPDA 리간드와 알칼리 및 알칼리 토금속 이온과의 안정도상수(pK)를 구한 값으로부터 ${\Delta}$값을 얻어 이들의 관련성을 비교하였다. 이 두 방법으로 구한 분리능(${\Delta}$와 Rs)값이 잘 일치함을 보였다. 알칼리 및 알칼리 토금속 이온들의 이온교환용량을 측정하고, pH의 의존도를 알아보았다.

The novel macrocylic ligand {(4, 5):(13, 14)-dibenzo-6, 9, 12-trioxa-3, 15, 21, -triazabicyclo [15. 3. 1]heneicosa-(1, 17, 19)(18, 20, 21) triene: HDBPDA} was synthesized, and protonable constants of the ligand and the complex stability constants with alkali metals alkaline earth metals were determined. We evaluated the resolution factor(${\Delta}$) from equation that inducing from stability constants(pK). Also, this ligand was grafted on chloromethylated styrene-divinyl benzene(Merrifield resin) for HDBPDA, ion exchanger. Alkali and alkaline earth metal ions were separated using water by the column chromatography with this ion exchanger. Selectivity(${\alpha}$) and resolution(Rs) of alkali and alkaline earth metal ions were measured from the elution curves chromatogram. The selectivity and resolution values of the various ions calculated from the elution curves were compared with those abtained from pK values. The results were in a good agreement between tow methods. Ion exchange capacity of the resin were determined using the alkali and alkaline earth metal ions and pH dependence of capacity was also discussed.