Натрий катион, энергия гидратации

Сравнивая коэффициенты разделения ВгО и Н2О на водородной, натриевой и бариевой формах катионита КУ-1 (см. табл. 4), можно видеть, что их величины несколько отличаются друг от друга и пропорциональны энергиям гидратации катионов водорода, натрия и бария. [c.104]

Авторы работы [28] измерили при различных температурах диэлектрическую проницаемость е и коэффициент диэлектрических потерь е" безводной и частично гидратированной Na-формы шабазита. Оба параметра имеют большую величину и зависят от частоты. Как и в случае цеолита NaA, кривая зависимости диэлектрических потерь от частоты проходит через максимум, положение которого определяется температурой и степенью гидратации цеолита. Величина энергии активации релаксации составляет 7,5 + 1 ккал/моль, т. е. сравнима с величиной энергии активации самодиффузии натрия и других одновалентных ионов в полностью гидратированном шабазите. Предполагается, что процесс релаксации связан с взаимодействием воды с катионами иатрия [c.404]

В цеолите типа X молекулы воды значительно легче диффундируют в структуре и могут приближаться к катионам обоих типов [31]. Как показано на рис. 5.29, по мере того как степень гидратации увеличивается, коэффициент самодиффузии ионов Na + в NaX постепенно возрастает от 1 10" до 1 -IO см - i. Энергия активации электропроводности АН при этом монотонно падает от 12 ккал/моль до постоянной величины, равной 6 ккал/моль, когда содержание воды в цеолите составит 100 молекул в расчете на элементарную ячейку или 12 молекул — на большую полость (рис. 5.30). Сравнение цеолитов с растворами солей показывает, что гидратированные кристаллы цеолита ведут себя как раствор твердого электролита. В полностью гидратированном цеолите NaX концентрация ионов натрия равна приблизительно 18 моль/л. [c.412]

Для того чтобы объяснить накопленный экспериментальный материал о местах локализации и причинах миграции ионов марганца под влиянием процессов дегидратации и регидратации поликатионных форм фожазита, использованы [344] принцип построения ионных структур Полинга [53] и известные положения о строении водных растворов электролитов [245]. Наличие в позициях 5/ значительного отрицательного заряда служит причиной миграции в них компенсирующих катионов. Позиции 5/ предпочтительно занимают те ионы, радиус которых соизмерим с размером гексагональных призм. При равных кристаллографических размерах позиции 5/ предпочтительно будут занимать не одно-, а двухзарядные катионы, которые обеспечивают минимальную электростатическую потенциальную энергию системы. Примером слишком большого катиона является ион цезия, который, как известно [353, 362, 375 идр.], ни при каких условиях не проникает в места 5/. Оптимальными в указанном смысле размерами обладают ионы калия и бария. Наличие отрицательного эффекта гидратации [316] способствует тому, что в процессе ионного обмена ионы калия практически полностью вытесняют ионы натрия из всех кристаллографических позиций. Радиусы катионов щелочных и щелочноземельных металлов приведены в табл. 32, ионный радиус Мп2+ составляет 0,8 А [81]. [c.141]

Существенной особенностью уравнения ( 1.152) является то, что Пе зависит от параметров адсорбции Оо и Ь. Что касается Оо, то при плотном, близком к насыщению монослое его значение лежит в узких пределах. В широких пределах может лежать значение Ь. Оно тем больше, чем легче диссоциируют адсорбированные молекулы и чем свободнее катионы переходят из монослоя в объем пленки. В этом отношении в водных растворах на первом месте стоят ионы лития, затем натрия, которые обладают повышенной энергией гидратации. Оценив соответствующие значения Ь, можно простыми расчетами установить, что переход с уменьшением h от формулы ( 1.156) к формуле ( 1.149) и затем к ( 1.152) сопровождается резким, на несколько десятичных порядков, увеличением П . Еще больших значений Hg достигло бы в случае, если бы с падением толщины h заряд оставался постоянным. Однако эта возможность оказывается несов- [c.186]

В работе [80] рассматривается зависимость ионного обмена в цеолите А на щелочные ионы (литий, натрий и т. д.) в смешанных растворителях (система вода — метанол) от диэлектрической проницаемости раствора. Добавление метанола в раствор повышает кажущуюся константу равновесия для всех катионов, кроме лития. В случае лития константа равновесия снижается с увеличением концентрации метанола, что может быть связано с высокой энергией гидратации ионов лития. Значения исправленных коэффициентов селективности линейно зависят от содержания катиона в обменнике в соответствии с уравнением Килланда — Баррера. Стандартная свободная энергия обмена во всех случаях — величина положительная, как и при обмене натрия в цеолите NaA на другие щелочные катионы в водном растворе. Это позволило сделать вывод, что цеолит А более избирателен по отношению к натрию, "чем к другим щелочным катионам, вне зависимости от того, проводится ли обмен в воде или в смешанном растворителе [80]. [c.602]

В своем обширном исследовании, предпринятом в 1955 г., Райхенберг и Маккоули [2] при изучении селективности катионов с 5, 10, 15 и 25% ДВБ по отношению к ионам водорода, лития, натрия и калия пришли к выводу, что отдельные ионообменные участки в ионитах нельзя считать полностью идентичными и что самой вероятной причиной такой неоднородности является различное число поперечных связей в зерне ионита. Возможно, в действительности число поперечных связей широко й непрерывно изменяется по зерну ионита, но для простоты Райхенберг и Маккоули разделили ионит на три области 1) область с малым числом поперечных связей, куда могут проникать полностью гидратированные ионы и где селективность невысока 2) область со средним числом поперечных связей, в которой размер иона может иметь решающее значение, и 3) область с большим числом поперечных связей, где энергия гидратации ионов будет главным фактором, определяющим селективность. Обмен ионов водорода не соответствует полностью этой картине возможно, это объясняется тем, что ионы водорода взаимодействуют с ионитом особым образом, например с образованием свободной ковалентной связи, что характерно для области третьего типа, где ионы водорода могут быть частично дегидратированы. [c.88]

Катионы, имеющие диаметр больше чем 2,2—2,5 А, не могут проникать в малые полости цеолитов А, X, Y и замещать находящиеся там ионы Na. Катионы малых размеров при комнатных температурах не проникают в эти полости из-за высоких энергий гидратации и достаточно больших размеров частично гидратированных катионов [1, 3—6]. Кроме того, в результате дефектов кристаллической решетки, закупорки части пор при формировании гранул цеолитов и других причин часть катионов натрия ( -0,1 мг-эт1г) оказывается блокированной и не может принимать участия в реакциях ионного обмена [5, 6]. [c.45]

Энергия прилипания, т. е. энергия электростатического притяжения, равна 6 /2 Вг. Содержание воды в частице размером меньще микрона зависит от состочния гидратации катиона сильно гидратированные ионы, такие, как натрий, снижают обогащение водой внутри частицы, а также способность набухания. Если натриевая глина выщелачивается, молекулы воды входят в частицы и заставляют их набухать. Одновременно эффективный гидролиз благоприятствует диспергированию системы. Поэтому частицы размером меньию микрона с гидратированными ионами, например натр1 евых или литиевых глин, в чистой воде иловато-вязкие их свойства приближаются к свойствам гидрофильного золя. С другой стороны, частицы с менее гидратированными слоями ионов содержат меньще воды, менее вязкие и более крупнозернистые, подобно гидратированным дисперсоидам, например кальциевым, стронциевым или бариевым глинам. [c.323]

Возрастание энергии поглош,ения катионов с увеличением их атомного веса объясняется тем, что с ростом атомного веса и размера катионов уменьшается степень их гидратации. Чем больше величина иона без гидратационной оболочки, тем меньше его размер в гидратированном состоянии. Слабо гидратированные катионы сильнее притягиваются поверхностью коллоида. Поэтому чем менее гидратирован катион, тем прочнее его удерживает коллоидная частица и тем легче он вытесняет из поглош,енного состояния более гидратированные (и поэтому слабее удерживаемые) катионы. По возрастающей способности к поглощению катионы располагаются в с.чедующий ряд одновалентные < N8 < КН4 < К < РЬ двухвалентные Mg < Са < Со трехвалентные А1 < Ре. Исключение составляет водородный ион. Он имеет наименьший атомный вес, но обладает высокой энергией поглощения и способностью вытеснять из поглощающего комплекса другие катионы. По данным К. К. Гедройца, энергия поглощения водородного иона в 4 раза больше, чем кальция, и в 17 раз больше, чем натрия. [c.113]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология