ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Очистка воды методом ионообмена из "Общая химическая технология Том 1" К физико-химическим методам очистки воды относятся ее умягчение и удаление из нее других нежелательных примесей при помощи так называемых ионитов, или ионообменников. Этот метод основан на способности некоторых твердых трудно растворимых веществ поглощать из растворов одни катионы или анионы и отдавать взамен другие. [c.131] К числу ионитов относятся некоторые искусственно полученные вещества— так называемые нермутиты и минералы — цеолиты , глауконит и т. п., а также органические вещества — синтетические смолы сульфированные угли и др. [c.131] Иониты, способные обменивать с солями, находящимися в растворе, катионы, называются катионитами способные обменивать анионы — анионитами. [c.131] Подлежащая очистке вода проходит через слой твердых частиц конообменника эти частицы поглощают ионы примесей, а взамен в рас-гБор переходит эквивалентное количество других ионов. После истощения ионит регенерируют, обрабатывая его соответствующими растворами ,олей, кислот или щелочей. [c.131] Для умягчения воды применяются катиониты, поглощающие ионы кальция и магния и отдающие в раствор ионы натрия и калия. Регенерация этих катионитов производится путем пропускания растворов поваренной соли, соды или других солей, в результате чего ионообменная способность восстанавливается. [c.131] По мере снижения жесткости вода большей частью подщелачивается за счет щелочных ионов катионита. При дальнейшем использовании такой воды для питания котлов ее щелочность является недостатком, так как может вызвать вспенивание и усиление коррозии (коррозия — главным образом за счет СОг). Для устранения этого жесткую воду либо сначала обрабатывают известью, либо умягченную воду, содержащую избыточную щелочность, нейтрализуют серной или фосфорной кислотой, либо применяют Н-иониты. [c.132] Иониты применяются преимущественно для очистки вод, обладающих небольшой жесткостью, а также для удаления некоторых других примесей, содержащихся в небольших количествах. Так производится, например, обезжелезивание воды ионы железа обмениваются при этой иа ионы кальция катионита. Очистка раствора хлористого натрия от солей кальция и магния (для электролитического получения едкого натра и хлора) производится катионитом, обработанным едким натром. В некоторых случаях из раствора при помощи катионитов могут быть извлечены и комплексные ионы, например медно-аммиачный катион 1Си(МНз)2] из сточных вод завода медно-аммиачного волокна. [c.132] Аниониты применяются для удаления из воды кислот и кислотных остатков. Аниониты могут заряжаться ионом ОН путем обработки разбавленным раствором едкой щелочи для так называемого ОН-иони-рования, или ионом СОз , или каким-либо другим анионом. [c.132] В тех случаях, когда из раствора необходимо удалить и катионы и анионы, можно применить так называемое Н—ОН-ионирование, т. е. последовательную обработку раствора катионитами и анионитами, пропуская раствор через соответствующие фильтры. Посредством Н—ОН-иони-рования можно извлекать соединения, образующие комплексные ионы. [c.132] Явления анионного обмена менее изучены и реже используются в технике, чем катионный обмен. [c.132] Емкость поглощения синтетических смол достигает нескольких тысяч кубоградусов. Некоторые виды смол обладают избирательным (селективньш) действием, поглощая из раствора определенные ионы и не затрагивая других. [c.133] Число марок смол-ионитов технического значения достигает многих десятков ведутся работы в направлении синтеза и исследования новых, более дешевых и эффективных смол, обладающих высокой регенерационной способностью. [c.133] На рис. 28 изображен катионитовый фильтр для водоумягчения, а на рис. 29 —одна из сравнительно простых схем химической и механической очистки воды. [c.133] Следует отметить, что применение смол-ионообменников влило за последнее десятилетие новую, прогрессивную струю в аналитическую химию и химическую технологию редких элементов. Применяя иониты, удается извлечь химические элементы из растворов, где они находятся в ничтожной концентрации, и отделить многие редкие элементы друг от друга. Иониты способствовали дальнейшему развитию хроматографического анализа, открытого в 1908 г. русским ученым М. С. Цветом . За последние годы хроматографический метод все более широко применяется в техническом анализе. [c.134] По аналогии с катионитами считают, что активной частью анионитов являются соединения основного харакгера. Вследствие их ионизации поверхность анионита заряжается положительно диффузионный же и адсорбционный слои несут отрицательные заряды гидроксильных ионов, обладающих ионообменными функциями. [c.134] Подавляющее большинство ионитов — коллоиды (гели) меньшинство — кристаллические или скрытнокристаллические вещества (глауконит, цеолит и т. п.). [c.134] Вернуться к основной статье