Ионный органическая матрица

Возможности изготовления ионитов со специфическими свойствами на основе органических полимерных смол практически неограничены. Современный синтез позволяет в зависимости от назначения ионита варьировать вид и число фиксированных ионов, строение матрицы, а также число поперечных связей в ней. [c.80]

На органической матрице группы, имеющие кислотную природу, по силе значительно отличаются друг от друга. Этот фактор в большой степени влияет на селективность реакций ионного обмена. [c.589]

Между аполярной частью органического иона и матрицей ионита может возникать дисперсионное взаимодействие, роль которого усиливается по мере увеличения числа контактов сорбента и сорбата [235, 237]. Наличие у органического иона или в матрице ионита полярных или способных к поляризации групп приводят к ориентационному или индукционному взаимодействию [252, 253] между ними. Существенное влияние на межионное взаимодействие оказывает образование водородной связи между ионитом и поглощаемым ионом [254—256]. Не-кулоновское взаимодействие ионов с ионитами называют дополнительным. [c.161]

Расстояния между звеньями структуры ионита и размер иона красителя метиленового голубого имеют весьма близкие значения. Так, расстояния между сульфогруппами в Н-форме набухшего ионита КУ-2 с 6% ДВБ при равномерном распределении их в объеме составляют около 12 А. Примерно такое же значение имеет диаметр иона красителя. Поэтому скорость диффузии ионов красителя в фазе смолы должна в значительной степени зависеть от способности звеньев структуры ионита деформироваться. В процессе замещения неорганических противоионов в ионите на органические в результате увеличения объемной доли органических веществ в смоле звенья ее матрицы теряют упругость, что приводит к уменьшению скорости диффузии в ионите органических ионов, т. е. к уменьшению проницаемости ионита по отношению к диффундирующим в нем ионам. [c.145]

В настоящей работе исследован процесс гидролиза слабокислотного карбоксильного катионита КБ-4П-2 в форме ионов щелочных металлов и борнокислой формы сильноосновных анионитов АВ-17, ША-400, ША-410. Указанные солевые формы можно рассматривать как соли сильных оснований и слабой кислоты с той лишь разницей, что органическая матрица смолы с фиксированными функциональными группами в случае катионита выполняет роль аниона слабой кислоты, а в случае анионитов — катиона сильного основания. Это и обусловило выбор подобных объектов исследования, являющихся монофункциональными полимеризационными ионо-обменниками и содержащих дивинилбензол в качестве сшивающего агента (у катионита — 2,5%, у анионитов — 8%). При этом стремились выявить влияние температуры, объема контактирующей воды, природы противоиона и размера зерен смолы на степень гидролиза в статических условиях, а также изучить кинетику и некоторые вопросы динамики этого процесса в хроматографической колонке. [c.228]

В ионообменной хроматографии элюирование часто проводят градиентным методом, меняя pH или концентрацию элюента. Ионообменники с органической матрицей меняют объем с изменением pH и особенно с изменением концентрации ионов, чго заметно ухудшает проницаемость колонки или ее разделительную способность из-за образования пустот. Такое же влияние оказывает и органический растворитель, добавляемый в процессе градиентного элюирования. [c.197]

С целью выявления дополнительного взаимодействия между органической матрицей смолы и органическим ионом в чистом виде нами рассматривалось распределение между раствором и ионитом электролитов, содержащих органические коионы. Знак заряда конона такой же, как и знак ионов, фиксированных на матрице, поэтому электростатические силы ионита должны стремиться вытолкнуть коион из смолы. Величиной, характеризующей распределение ионов между фазами, является коэффициент распределения к, определяемый по уравнению [c.113]

В заключение необходимо подчеркнуть, что величина изменения свободной энергии ионного обмена определяется несколькими факторами, один из которых отражает роль процессов набухания, происходящих при сорбции, другой — взаимодействие между органическими ионами и матрицей сорбента. Для успешного практического использования ионообменного метода необходимо добиваться благоприятного изменения обеих величин. [c.115]

Отсутствие корреляции в изменении величин АФ и АФ аб Для смолы Дауэкс-50 X 2 показывает, что в данном случае наблюдается более сложный тип взаимодействия органического иона с матрицей смолы, термодинамический вклад которого антибатен термодинамическому вкладу изменения набухаемости. [c.271]

Мнение о том, что деионизованная вода, полученная методом ионного обмена, чище, чем дистиллированная, неверно, так как иониты пропускают многие неионные загрязнения. Кроме того, вода загрязняется из-за того, что матрица ионита еще в течение длительного времени после загрузки выделяет в воду органические соединения. Таким образом, очень низкая электропроводность деионизованной воды не является точным критерием ее чистоты. [c.250]

Наряду с органическими полимерными материалами в настоящее время для целей нонного обмена синтезируют большое количество неорганических ионитов . Эти материалы, получаемые на основе комплексных соединений 5 Ь, Р, 2г и других элементов, также образуют высокомолекулярные сетки (матрицы) с фиксированными ионами и подвижными противоионами в растворе, пропитывающем сетку. [c.173]

Мембранный электрод состоит из полупроницаемой мембраны, разделяющей два раствора. Полупроницаемость заключается в том, что некоторые ионы через мембрану проходят, другие нет. Механизм этого явления может быть различным. В одних случаях мембрана имеет поры определенной величины, через которые ионы больших размеров не проходят, а маленькие ионы проходят. В других случаях мембрана сделана из материала, который растворяет одно из присутствующих в растворе веществ и таким образом обеспечивает прохождение его через мембрану. Часто материалом мембраны служит органический или неорганический ионит, матрица которого содержит ионогенные группы. Последние могут обменивать входящие в их состав ионы на другие ионы и таким образом обеспечивать прохождение последних через мембрану. [c.262]

Катиониты бывают минеральные и синтетические (органические смолы). Минеральные катиониты (вермикулит, глауконит, биотит, монтмориллонит, бентонит и др.) обладают сравнительно невысокими ионообменными емкостями, плохо регенерируются, но имеют небольшую стоимость. В настоящее время природные минеральные катиониты применяются сравнительно редко, хотя их дешевизна и заставляет исследователей продолжить работы по использованию этих ионообменных материалов на установках для очистки сбросных вод. Синтетические ионообменные смолы — иониты (катиониты и аниониты)—это нерастворимые в воде органические высокомолекулярные соединения с цепями полимерных молекул, имеющих поперечные связи [35]. Эти связи образуют как бы матрицу смолы, которая содержит неподвижные заряженные группы, называемые фиксированными ионами. [c.136]

К органическим искусственным ионитам относятся ионообменные смолы с развитой поверхностью. Они-то и приобрели наибольшее практическое значение для очистки сточных вод. Синтетические ионообменные смолы представляют собой высокомолекулярные соединения, углеводородные радикалы которых образуют пространственную сетку с фиксированными на ней ионообменными функциональными группами. Пространственная углеводородная сетка (каркас) называется матрицей, а обменивающиеся ионы - противоионами. Каждый противоион соединен с противоположно заряженными ионами, называемыми фиксированными, или анкерными. Полимерные углеводородные цепи, являющиеся основой матрицы, связаны (сшиты) между собой поперечными связями, что придает прочность каркасу. [c.85]

Темплатные синтезы всегда представляют собой превращения, в которых по сути атом металла (непосредственно в виде определенного, в том числе и нулевого заряда, иона или в виде комплекса, содержащего выгодные для реакции свободные или занятые лигандами позиции), обладающий необходимой стереохимией и электронным состоянием (строением), играет роль агента, направляющего реакцию по заданному или преимущественно по заданному руслу [79, с 147]. Ориентируя и активируя за счет комплексообразования молекулы конденсируемых веществ, ион металла выполняет роль своеобразной матрицы, определяющей строение образующегося соединения. Можно выделить две разновидности темплатного эффекта. В том случае, когда ион металла ускоряет протекание тех или иных стадий реакции, способствуя образованию конечного продукта, принято говорить о кинетическом темплатном эффекте. Если роль иона металла заключается в смещении равновесия за счет связывания образующегося продукта, это классифицируется как термодинамический темплатный эффект Конечный результат в обоих случаях одинаков- добавка темплатного агента позволяет получить соединение, которое без такой добавки не образуется или образуется с более низким выходом Следовательно, роль иона металла состоит не только и не столько в прямом подавлении побочных процессов, сколько в направлении реакции по выгодному для него пути В случае термодинамического темплатного эффекта синтезируемое соединение представляет собой весьма прочный комплекс При кинетическом темплатном эффекте может наблюдаться выделение свободного органического макроциклического соединения. Иными словами, ион металла, выполнив функции активирования и ориентации конденсирующихся групп А и В (уравнение (2.1)), может выйти из макроциклического окружения и снова координировать исходные вещества (кинетический темплатный эффект) или остаться внутри полости макроцикла (термодинамический темплатный эффект) [c.28]

Хейл и сотрудники отметили, что коэффициент селективности при обмене ионов тетраэтил аммония на ионы водорода чрезвычайно чувствителен к содержанию органических ионов в ионите так, при изменении эквивалентной доли ионов тетраэтиламмония в ионите от 0,1 до 0,9 он падает от 10 до 10 . Поскольку содеряшние воды в ионите при таком изменении ионного состава смолы уменьшается примерно наполовину, то объемная доля органического компонента в ионите (органическая матрица и органические ионы) с низкой диэлектрической постоянной возрастает в нем по мере увеличения эквивалентной доли органических ионов. В таком ионите с небольшим содержанием воды и невысокой величиной диэлектрической постоянной константа диссоциации сульфогрупп может быть настолько мала, что ионит проявляет свойства слабой кислоты и характеризуется высокой селективностью но отношению к ионам водорода по сравнению со всеми другими ионами. [c.84]

Ван-дер-ваальсовы силы взаимодействия между некоторыми ионами (в частности, большими органическими ионами) и матрицей ионита также могут оказывать значительное влияние на коэффициент избирательности [49]. Если этот фактор является реша- [c.70]

Спектр фосфоресценции фенола ни в одной из опробованных органических матриц, даже в присутствии соляной кислоты, не имеет дискретной структуры. Однако в концентрированной соляной кислоте спектр фенола приобретает дискретную структуру бензольного типа. Следует отметить, что и спектр анилина имеет наибольшее разрешение и интенсивность в концентрированной со-.чяной кислоте при низкой температуре. Удобной матрицей для фенола и анилина оказались также водные растворы хлорида, бро-хтида, сульфата алюминия и х.лорида иттербия при низкой температуре. Следует отметить, что наилучший эффеш наблюдается при избытке соли, т. е. когда соотношение соль органическая примесь равно 1 8 и более. Поэтому есть основание считать, что имеет место пе образование комплекса, а сольватация органической молекулы молекулами или ионами растворенных в воде солей, вследствие чего при понижении температуры раствора орга-]гическая молекула оказывается как бы введенной в твердую неорганическую матрицу. Это явление требует дальнейшего изучения и представляет несомпепнып интерес для анализа природных и сточных вод. [c.195]

Иониты, как правило, имеют высокую селективность по отношению к органическим ионам. Повышение избирательности сорбции наблюдается при увеличении, а не при уменьшении радиусов ионов. Для объяснения высокой избирательности выдвинуто предположение о дополнительном взаимодействии органического иона с матрицей смолы, которая тоже имеет органическую природу. Это взаимодействие может происходить за счет водородной связи и других сил [102—ПО]. Причем, избирательность поглощения органических ионов может быть вызвана не только сильными дополнительнвтми связями [c.65]

Примерно такой же эффект оказывает и взаимодействие больших и малозаряженных ионов (преимущественно органических по природе) с органической матрицей ионита. Действительно, если противоион находится в ионите не только за счет ионообменных сил, но и за счет своеобразной экстракции в матрицу ионита, емкость ионита по отношению к такому иону возрастает по сравнению с другими ионами, содержащимися в разделяемой смеси. [c.155]

Распределительная хроматография занимает промежуточное положение между адсорбционной хроматографией и хроматографией на обращенных фазах. Распределительные системы предпочтительны при разделении членов гомологического ряда. Такое разделение можно провести и в системах с обращенной фазой. Методом адсорбционной хроматографии можно разделить только низшие члены гомологического ряда. Оптические изомеры удается разделить только в форме пар диасгереомеров (см. рис. VI.21), что в ( щем не представляет трудностей. Для расщепления рацематов в принципе пригодны оптически активные подвижные фазы. Подобные фазы для классической колоночной хроматографии известны только в форме производных целлюлозы [2, 3], для жидкостной хроматографии при высоком давлении они не пригодны. Область применения ионообменной хроматографии ограничена, так как использовать можно лишь чисто водные системы. В таких системах можно разделять те ионы или соединения, которые легко и обратимо образуют комплексы (обмен лигандов) с ионами, связанными с ионообменником. Кроме того, на органической матрице ионообменника может также происходить неионообменная сорбция. Если в системах с ионообменниками к водным элюентам добавляют органические растворители, то элюенты разделяются и образуется распределительная система. Если бы дополнительно учитывали обе эти возможности разделения на ионообменниках, то возможности использования этого метода были бы более многообразны, чем это следует из табл. Х.1. [c.218]

II глава написана д-ром химических наук проф. Г. В. Самсоновым. В ней изложена общая теория ионного обмена в условиях равновесного состояния и те явления, которые возникают в ноли-электролитах в случае ионного обмена, протекающего с участием органических ионов. Значительное внимание уделено проницаемости для подвижных ионов и сольватации ионитов в связи с использованием сильнонабухающих ионитов для сорбции больших ионов органических веществ. Избирательность сорбции ионов сопоставляется как с морфологическими особенностями сетчатых полимеров в набухшем состоянии, так и с термодинамическими характеристиками ионообменных систем, включающих матрицу ионита, фиксированные ионы, противоионы, коионы и растворитель. Во II главе изложены некоторые новые представления о роли структуры ионитов в избирательности сорбции ионов органических веществ. [c.4]

Изложенные в предыдущем параграфе экспериментальные данные и их интерпретация в связи с термодинамическим анализом процесса ионного обмена, протекающего с участием ионов органических веществ, включая представления о дополнительном взаимодействии органического нротивоиона с ионитом, позволяют высказать ряд предположений о структуре ионообменных сорбентов, обладающих повышенным средством с органическими ионами. Для того чтобы возникла повышенная избирательность сорбции ионов в таких системах, необходимо образование ряда дополнительных неионных связей. Этому способствует расположение вблизи сорбированного органического иона разнообразных группировок матрицы ионообменника. Можно думать, что уменьшение [c.200]

В общем случае матрица реакций может быть применена не к одной, а многим матрицам связей (многим наборам реагентов). Соответственно матрица реакции представляет собой не какую-либо отдельную реакцию, а целую категорию с общим законом перераспределения электронов, называемую 7 -категорией. Таким образом, Д-категория представляет собой класс эквивалентных реакций с одинаковым законом переопределения электронов и одинаковым размещением участвующих связей. За некоторым исключением основные химические реакции в органической химии протекают при перераспределении электронов между атомами от одного до шести. В таких реакциях могут разрываться или образовываться до трех связей, в некоторых случаях сопровождаясь изменением эффективного заряда у одного атома на +1, а у другого на —1. Такие реакции принадлежат к Л-категории, матрицы реакций которых имеют до трех пар положительных или отрицательных недиагональных элементов Гц = Гц = А. Ненулевые диагональные элементы Гц = +2, соответствующие нерадикальным (ионным) реакциям, размещаются таким образом, ттобы сумма элементов в строках (столбцах) матрицы была рав-1а нулю, за исключением одной строки (столбца) со значением г = Sп = zl [c.447]

Для ТФЭ ионов высокотоксичных металлов наряду с ионообменными сорбентами наибольший интерес в настоящее время представляют пафоны, содержащие привитые комплексообразующие реагенты, которые образуют комплексы различной устойчивости с широким кругом ионов переходных металлов. Это позволяет при варьировании pH осуществлять их избирательное или фупповое концентрирование. В качестве твердых матриц для иммобилизации органических [юагентов применяют кремнеземы, целлюлозу, активный уголь, сефадексы, полимеры линейного и сетчатого строения и др. [70 . В частности, концентрирование РЬ, d, [c.215]

Описано применение автоматической системы для многоэлементной экстракции (Шубигер и др.), например для разделения ионов радиоактивных изотопов Н (П), Си(П), МоСУ1), Сс1(11), А8(У), 5Ь(У), Ре(1П) и Со П), экстрагируемых в виде комплексов с ДДТК. Анализом управляют централизованно, включая такие операции, как регулирование pH и проведение реакции окисления-восстановления. Органические растворители, применяемые в этом методе, должны быть тяжелее воды. Анализ в данном случае выполняется быстрее и устраняется воздействие облучений. Повторяя процессы экстракции и реэкстракции и используя метод нейтронного активационного анализа, для ряда матриц можно получить большую селективность и чувствительность определения следовых количеств веществ, чем это достигается с помощью неразрушающей у-спектрометрии с высокой разрешающей способностью. [c.429]

См. лит. при ст. Радиационная химия, Радшгционно-химиче ская технология. Радиоактивность. А. X. Брегер. ИОНИТЫ (ионообменники, ионообменные сорбенты), вещества, способные к ионному обмену при контакте с р-рами электролитов. Большинство И.— твердые, нерастворимые, ограниченно набухающие в-ва. Состоят из каркаса (матрицы), несущего положит, или отрицат. заряд, и подвижных противоионов, к-рые компенсируют своими зарядами заряд каркаса и стехиометрически обмениваются на противоио-ны р-ра электролита. По знаку заряда обменивающихся ионов И. делят на катиониты, аниониты и амфолиты, по хим. природе каркаса — на неорг., орг. и минер.-органические. Неорг. и орг. И. могут быть природными (напр., цеолиты, целлюлоза, древесина, торф) и синтетическими (силикагель, АЬОз, сульфоуголь и наиб, важные — ионообменные смолы). Минер.-орг. состоят из орг. полиэлектролита на минер, носителе или неорг. И., диспергированного в полимерном связующем. Выпускаются в виде зерен сферич. или неправильной формы, порошков, волокон, тканей, паст и изделий (напр., мембран ионитовых). Примен. для очистки, разделения и концентрирования в-в из водных, орг. и газообразных сред, напр, для очистки сточных вод, лек. ср-в, сахара, выделения ценных металлов, при водоподго-товке носители в хроматографии гетерог. катализаторы. [c.224]

Рассмотрению возможностей обратнофазовой гидрофобной хроматографии белков в основном посвящен сравнительно недавно опубликованный обзор [Rubinstein, 1979]. Основные его выводы совпадают с тем, что было сказано выше при рассмотрении обратнофазовой гидрофобной хроматографии пептидов. Для белков с молекулярной массой в интервале 12—30 тыс. Дальтон автор отдает предпочтение силикагелям, модифицированным октилсиланом (Са). В качестве органического компонента элюента, по его мнению, следует предпочесть градиент концентрации пропанола, вплоть до 40%-ной концентрации, если позволяет растворимость белка. Для получения узких пиков рекомендуется в качестве водного компонента использовать буфер высокой (примерно 1 М) концентрации, подавляющий ионное взаимодействие белка с силанольными группами матрицы. При pH 5—6 разрешение получается обычно хуже, чем при pH 4 (формиатно-пиридиновый буфер) или 7,5 (Na-ацетатный буфер). Существенно указание на то, что скорость элюции следует снизить до 60—90 мл/см Ч. Продолжительность фракционирования белков при этом остается относительно небольшой — 1—3 ч. Белки целесообразно разделить предварительно на группы [c.210]

Итак, при выборе режима хроматографии или при анализе результатов описанного в литературе хроматографического эксперимента следует оценить роль следующих параметров элюента природы, концентрации, pH и емкости буфера, в частности близости выбранного значения pH к границе нормального диапазона эффективной буферной емкости природы ь концентрации ионов соли температуры, вязкости п диэлектрической проницаемости растворителя (с ее уменьшением ослабляется ионизация обменника) наличия в элюенте добавок, обеспечивающих нативность биологического препарата (глицерин, р-меркаптоэтанол или ДТТ, ионы Mg и др.), улучшающих его растворимость или препятствующих агрегации его молекул (детергенты, мочевина, органические растворители), блокирующих негиецифическую сорбцию вещества на материале матрицы (мочевина, детергенты и др.). [c.256]

Методом ионообменной хроматофафии можно разделить такие соединения, которые в сильнополярных элюентах хотя бы частично диссоциируют [29]. Разделение основано на различии сродства ионов к противоионам матрицы ионообменника и ионам, содержащимся в растворителе. При разделении органических ионов возможно дополнительное удерживание, обусловленное сорбцией на матрице ионообменника. Поэтому предсказать селективность разделения органических соединений на ионообменниках очень трудно. Разделение смесей катионов и анионов основано на различии в селеюнвнос ги при сорбции подлежащих разделению ионов по отношению к ионам того же знака, удерживаемьпм обменником в результате образования ионной пары. [c.92]