Гальваническое оборудование, очистка сточных вод, оборотное водоснабжение На главную Карта сайта  E-mail

info#galvanicline.ru
(495) 768-06-46
(495) 582-39-60

  Русская версия   English version   Version française


Сегодня: 17.08.2017, Четверг


НОВОСТИ:

25.02.2011:
На мощностях группы ГАЗ будет собираться до 100 тысяч автомобилей Volkswagen и Skoda
Подробнее...

08.02.2011:
В Президиуме РАН прошла конференция, посвященная 100-летию академика АН СССР М. В. Келдыша
Подробнее...

26.09.2010:
С 27 по 30 сентября Технопарк РХТУ участвует в выставке «Международная химическая ассамблея 2010»
Подробнее...

01.09.2010:
Разработана новая технология улавливания хлорид ионов
Подробнее...

07.07.2010:
Подмосковье разработает программу по улучшению качества воды в регионе
Подробнее...

20.06.2010:
Электрокоагуляция сточных вод
Подробнее...

01.06.2010:
Обоснованность и необоснованность применения разных норм ПДК сточных вод гальванических производств
Подробнее...

21.05.2010:
Международная выставка и конгресс АТОМЭКСПО 2010 с 7 по 9 июня в ЦВЗ Манеж
Подробнее...

21.04.2010:
РАН: Петрик не имеет отношения к науке
Подробнее...

06.04.2010:
Минприроды РФ предлагает отказаться от лимитов на выбросы загрязняющих веществ
Подробнее...


online консультация:
423320652

полезные ссылки:

Дома из бруса

Энергетика и промышленность России - информационный портал

Российское общество гальванотехников и специалистов в области обработки поверхности

Рейтинг


Технологии -> Словарь терминов -> И -> Ионный обмен

Ионный обмен

Ионный обмен на сульфокислотных катионитах

       Сульфокислотные смолы с матрицей из полистирола и сшивкой из дивинилбензола были первыми дешевыми высококачественными ионообменными смолами, свойства которых можно регулировать при синтезе. На них проведены важнейшие практические работы. Они также наиболее изучены теорией; на них были выявлены важнейшие закономерности обмена и роль влияющих факторов — степени сшивки, емкости обмена, набухания и т. п. Оказалось, что эти смолы особо интересны для теории. Сульфогруппы в целом малоспецифичны по отношению к большинству катионов. Здесь основную роль играют чисто ионообменные, неспецифические эффекты, маскирующиеся у многих других смол некоторым химическим взаимодействием с ионитом. В этих смолах органическая матрица относительно проста и химически инертна. То же верно и для сшивки, мономерные звенья которой близки по свойствам к звеньям матрицы, что позволяет пренебречь изменением химических свойств ионита при введении в него сшивки.

       Итак, мы имеем дело с простейшими органическими полимероидами — ионитами, на которых лучше выявляются особенности, отличающие их от несшитых полимеров и от обычных концентрированных растворов. Мы еще обратимся к вопросам теории обмена на этих ионитах. Здесь же дадим качественную характеристику их селективности в виде рядов.

       Для обмена однозарядных ионов установлен следующий ряд селективности:

Li+ < Н+ < Na+ < К+ < Rb+ < Cs+ < Ag+ < Tl+

       Каждый последующий член ряда сорбируется более селективно, чем предыдущий. Рассматривая в ряду лишь ионы щелочных металлов, можно установить, что селективность растет:
       при увеличении радиуса негидратированного иона (наименьшего у лития и наибольшего у цезия);
       при уменьшении радиуса гидратированного иона (наибольшего у лития и наименьшего у цезия);
       при уменьшении энергии гидратации ионов (наибольшей у лития и наименьшей у цезия);
       при уменьшении степени гидратации соответствующей моноформы ионита (наибольшей у лития и наименьшей у цезия).

       Селективность растет при увеличении степени сшивки, уменьшающей набухание.

       Наиболее вероятным объяснением этого ряда является изменение гидратации ионов при их переходе из фазы разбавленного внешнего раствора в концентрированный ионитный раствор. Каких-либо специфических эффектов здесь нет, коэффициенты селективности невелики.

       Перенос из раствора в ионит более селективно сорбируемого иона (например, цезия) сопровождается меньшей затратой энергии на его частичную де гидратацию и наибольшим выделением энергии при электростатическом взаимодействии с функциональной группой. Перенос из ионита в раствор менее селективно сорбируемого и сильнее гидратированного иона сопровождается меньшими затратой энергии на преодоление электростатического взаимодействия п выделением ее при дополнительной гидратации иона в растворе.

       Увеличение степени сшивки приводит к большей дегидратации в ионите сильнее гидратированного иона с затратой энергии на дегидратацию, способствует переходу этого иона в раствор.

       Среди однозарядных ионов особое место занимают ионы Тl+ и Ag+, у которых электронная оболочка сложнее и легче деформируется. Селективность сульфокатионитов по отношению к ним значительно выше, чем ко многим другим ионам. По-видимому, это связано с поляризуемостью указанных ионов и образованием ионных пар с сульфогруппой ионита.

       Ионный обмен двухзарядных ионов характеризуется следующим рядом:

Mg2+ < Са2+ < Sr2+ < Ва2+ < Ra2+

       Рассмотрим взаимное расположение в рядах селективности ионов разных зарядов. В литературе при водятся несколько различающиеся ряды, например такие:

1. Li+ < Н+ < Na+ < UO22+ < NH4+ < К+ < Rb+ < Cs+ < Mg2+ < Zn2+ < Co2+ < Cu2+ < Cd2+ < Ni2+ < Be2+ < Mn2+ < Ca2+ < Sr2+ < Cr3+ < Ag+ < Pb2+ < Ce3+ < La3+ < Ba2+ < Tl+

2. Li+ < H+ < Na+ < Mg2+ < Zn2+ < K+ < Cs+

       Неоднократно говорилось о большей селективности ионитов к ионам более высокого заряда по чисто электростатическим причинам. В этих рядах повышенная избирательность к ионам большего заряда выявляется лишь как некоторая тенденция. Подобные ряды получают при изучении равновесий в наиболее удобных условиях — в 0,01—0,1 н. внешнем растворе. Немногочисленные измерения в более концентрированных растворах не обнаруживают принципиальных различий в селективности между ионами разных зарядов. Концентрация внешнего раствора сказывается на положении ионов в этих рядах из-за концентра-ционно-валентного эффекта.

       Напомним, что многозарядный ион — не точечный объект, как принимают в простейших элект.ростатических расчетах. Роль величины его заряда ослабляется другими факторами, в первую очередь сильной гидратацией. Однако нельзя отрицать и роли электростатических эффектов, особенно в сшитых ионитах. Некоторые факты говорят о заметной координирующей роли двухзарядных ионов — их взаимодействии с сульфогруппами разных цепей матрицы, которое дополнительно стягивает эти цепи.

       Рассмотрим особенности обмена на других сульфокислотных ионитах.

       Поликонденсацирнные катиониты отличаются от полимеризационных как природой матрицы, так и неравномерностью его структуры. В первую очередь, это — фенолоформальдегидный ионит, нафталинформальдегидный катионит и аценафтенформальдегидный катионит. Катиониты бифункциональны — содержат кроме сульфогруппы также фенольные и карбоксильные группы. Отмечено, что на этих катионитах двухвалентные ионы сорбируются слабее, чем на полимеризационных. Считают, что здесь возможности проявления координирующей способности иона минимальны из-за неравномерности структуры.

       С другой стороны, при обмене одновалентных ионов в щелочной среде на сульфофенольном ионите значительно увеличивается избирательность к ионам К+, Rb+ и Cs+, что обусловлено специфическим взаимодействием этих ионов с ионизированной фенольной группой.

 

Рейтинг@Mail.ru
© 2003-2015 Компания «ЛВ-Инжиниринг».
Оборотное водоснабжение. Очистка сточных вод.
Гальваническое производство. Гальваническое оборудование.
Сайт работает на системе управления «СКИФ». Вебск.
Rambler's Top100