ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Подготовка к работе и условия хранения ионитов из "Стойкость ионообменных материалов" Ионообменные материалы не являются индивидуальными веществами в строгом понимании этого термина. Состав и свойства их существенно зависят от чистоты исходных мономеров, способа получения полимерной матрицы, условий ее обработки на стадии полимераналогичных превращений при введении функциональных групп. Полученный ионит может содержать значительное количество примесей (мономеров, не вступивших в реакции полимеризации или конденсации, низкомолекулярных производных, продуктов,коррозии аппаратуры и т. д.), которые ири эксплуатации или испытании на стойкость переходят в контактирующий раствор и загрязняют целевой продукт или продукты деструкции. [c.7] Подготовка ионита к работе включает как минимум три стадии выделение требуемой по размерам частиц фракции освобождение смолы от низкомолекулярных примесей и сорбированных продуктов коррозии аппаратуры и перевод ее в требуемую ионную форму. При изучении термической и радиационной стойкости ионитов фракционный состав не влияет на скорость протекания Л1роцессов деструкции, а в окислительных средах роль этого фактора может оказаться существенной. Выделенную фракцию ионита после набухания освобождают от примесей обработкой растворами кислот, щелочей, а иногда дополнительно органическими растворителями. Методы подготовки ионитов перед исследованием их стойкости подробно описаны в литературе [2—7]. [c.7] Выбор метода подготовки ионита перед испытанием должен быть основан на конкретных целях предстоящего исследования. [c.7] При выборе кислоты или щелочи на стадии предварительной подготовки ионита необходимо учитывать возможность протекания вторичных процессов. [c.8] применение азотной кислоты может привести к замещению функциональных групп на нитрогруппу [8] и частичной окислительной деструкции матрицы. В гетерогенных ионообменных мембранах сильные кислоты вызывают разрушение капроновой, а сильные щелочи — лавсановой армирующей ткани. Использование щелочных растворов для обработки анионитов на основе ал-килированного пиридина неизбежно обусловит разрушение функциональных групп вследствие раскрытия пиридинового цикла [9, 10]. Применение щелочных сред для полимерных матриц на основе фторированных или хлорированных соединений может привести к реакции нуклеофильного замещения галогенов на гидроксильную группу. Основное требование, предъявляемое к органическому растворителю, применяемому в качестве экстрагента, — инертность к превращениям или химическим взаимодействиям с функциональными группами смолы. Так, альдегиды или кетоны в присутствии сильнокислотных катионитов в Н-форме и сильноосновных анионитов в ОН-форме подвергаются конденсации [И, 12] и могут заполнить поры в матрице смолы продуктами реакции, а с первичными и вторичными аминогруппами смолы они могут реагировать с образованием оснований Шиффа [13]. Спирты могут вступать в реакцию этерификации с сульфогруппами в Н-форме и блокировать их [14]. [c.8] Для предотвращения протекания побочных реакций с органической средой целесообразно во время экстракционной обработки применять иониты в солевых формах. [c.8] Перевод функциональных групп из Н- и ОН-формы в солевую можно осуществлять как растворами щелочи или кислоты, так и растворами соответствующих солей. Если для монофункциональных сильнокислотных или сильноосновных ионитов это не имеет принципиального значения, то для полифункциональ-ных ионитов важен выбор реагента. Перевод слабокислотных и слабоосновных групп в солевую форму растворами щелочи и кислоты при дальнейшем применении в водных растворах может привести к гидролизу солевых форм и выделению в раствор той же щелочи или кислоты. Поэтому перед испытанием в водных растворах солевых форм ионитов необходимо в качестве реагентов использовать не кислоты и щелочи, а растворы соответствующей нейтральной соли. [c.8] Катиониты с фосфорнокислотными, карбоксильными и фенольными функциональными группами целесообразно хранить в водородной форме под слоем воды. В солевых ионных формах за счет гидролиза часть функциональных групп неизбежно будет переходить в водородную форму, т. е. эти иониты будут находиться в смешанной водородно-солевой ионной форме. Прп применении таких ионитов потребуется дополнительная обработка для перевода в моноионную цли полиионную (но с заданным ионным составом) форму. Кроме того, выделившаяся при гидролизе щелочь может вызвать снижение стойкости самой матрицы. Те же эффекты проявятся и у слабоосновных анионитов, поэтому их целесообразно хранить в гидроксильной форме. [c.9] Аниониты сильноосновного типа следует хранить под слоем воды в солевых ионных формах, так как в гидроксидной форме даже при комнатной температуре протекают (хотя и медленно) процессы дезаминирования и дезал-килирования аминогрупп, катализируемые ОН-ионами. При применении сильноосновных ионитов следует предохранять их от контакта с атмосферным воздухом для предотвращения перехода части аминогрупп в карбонатную ионную форму. [c.9] При необходимости хранения ионитов зимой в неотапливаемых помещениях их следует предварительно необходимо йысушить до остаточного содержания воды, равного 4—6 моль/моль функциональных групп. Так, сульфокатиониты можно хранить практически при любых условиях, поскольку замерзание связанной воды в ионитах происходит при температурах около 180 К [15—17]. [c.9] Вернуться к основной статье