Редокс-ионообменные смолы

Чтобы получить редокс-ионообменные смолы, ионообменную смолу прежде всего подвергают кондиционированию с целью использования ее в качестве носителя для редокс-групп. Кондиционирование заключается в пропускании смолы через несколько кислотно-основных циклов и заканчивается, давая смолу в водородной форме для катионных смол или в гидроокисной форме—для анионных смол. Техника приготовления ионообменных колонок, кондиционирования ионообменных смол и удаления ионов из растворов [c.52]

Рассматриваются данные изучения окисления и восстановления различных органических и неорганических веществ на редокс-ионообменных смолах. [c.250]

Основные количественные характеристики. О к и с-л и т е л ь н о - в о с с т а и о в и т е л ь н а я емкость характеризует число активных (обратимых) окислительно-восстановительных груии в полимере. Обычно ее определяют окислением или восстановлением О.-в. п. Для определения емкости восстановленных О.-в. п. часто используют соли Ре- + (сульфат, хлорид). Чис.по этих ионов, восстановленных полимером до ионов Ре +, устанавливают титрованием р-ром перманганата калия и выражают в мг-экв/г сухого полимера или в мг-экв/л р-ра или набухшего иолимера. По изменению емкости иосле нескольких последовательных циклов окисления — восстановления судят о хим. -и термостойкости О.-в. п. В редокс-ионитах определяют также ионообменную емкость (см. Ионообменные смолы). [c.217]

Длительное использование сшитых редокс-полимеров в окислительно-восстановительных циклах показало, что в течение первых двух циклов наблюдается уменьшение редокс-емкости. После второго или третьего цикла редокс-емкость остается более или менее постоянной, но может происходить дальнейшее уменьшение емкости, если использованный окислитель разрушает полимерную структуру. Уменьшение емкости в течение начальной стадии рециркуляционного периода аналогично необратимому набуханию и потере емкости, наблюдаемым при изучении ионообменных смол. Чтобы исключить начальное уменьшение редокс-емкости и чтобы гидратируемая гель-структура изучаемой редокс-смолы набухала надлежащим образом, Манеке предложил кондиционировать смолы перед использованием. Кондиционирование окислительно-восстановительных смол должно включать сольватацию полимерной матрицы, за которой следует один или два редокс-цикла с окислителем и восстановителем, которые используются при оценке смолы. [c.157]

Хотя высокий редокс-потенциал и избыток окислителя оказывают благоприятное влияние на окисление железом (III), скорость реакции с редокс-полимером мала. В первом приближении порядок скорости реакции тот же, что и для карбоксилсодержащих ионообменных смол при взаимодействии с некоторыми щелочными агентами. Относительная скорость реакции редокс-полимера с железом (III) подчиняется тем же правилам, что и реакции с церием (IV). Сульфированные гидрохинонные смолы реагируют быстрее, чем аминированные, тогда как гидрофобные аддукты окисляются наиболее медленно. Редокс-полимер, имеющий меньшие размеры гранул, реагирует быстрее, чем такой же полимер с большим размером гранул. [c.159]

Это подтверждается и ходом развития области ионообменных смол, и появлением литературы, посвященной различным сферам применения редокс-полимеров. [c.223]

Описывается получение полимеров, обладающих окислительно-воссТановительными свойствами, осаждением. органических и неорганических редокс-групп на промышленных ионообменных смолах. [c.244]

Описывается присоединение и закрепление неорганических редокс-систем на ионообменных смолах и изучение восстановительных свойств этих материалов. [c.247]

Первое заключается в определении общей редокс-емкости, для которого используются те же методики и оборудование, что и для определения ионообменной емкости. Измерение емкости основывается на определении железа (II), которое образуется и элюируется. Для этого смолу обрабатывают избытком железа (III) и сильнокислым растворителем, чтобы полностью извлечь образовавшееся железо (II). Сорбция окислителя на смоле не оказывает существенного влияния на результаты анализа. В процессе определения емкости элюат следует периодически анализировать на содержание железа (II), что позволяет определить конец эксперимента. В водной среде на доступную для окислителя редокс-ем-кость влияние оказывает тип полимерной матрицы и заместителя. По-видимому, это зависит от того, могут ли на полимерной матрице гидратироваться редокс-группы. Редокс-емкости, определенные по этой методике, могут быть сопоставлены с расчетными емкостями, вычисленными на основе числа гидрохинонных групп, присоединенных к хлорметилированному полистиролу, который используется в качестве исходного материала. [c.167]

Как и в методиках оценки окислительно-восстановительных свойств редокс-смол, перед определением ионообменных свойств смолы должны быть кондиционированы с соответствующим регенератором. Тип используемого регенератора зависит от типа щ ионного характера функциональных групп, придающих смоле ионообменные свойства. Таким образом, для кондиционирования, соответственно, сильно- или слабокислотных групп кислотные функциональные группы обрабатывают либо хлоридом натрия, либо разбавленной соляной кислотой. Аналогично для кондиционирования сильно- или слабоосновных функциональных групп используют раствор хлорида натрия или разбавленный раствор гидроокиси натрия. В табл. 16 суммированы регенераторы и конечные точки промывания для кондиционирования ионообменных функциональных групп. [c.168]

Одной из характерных черт редокс-ионообменных смол, которые получаются насыщением промышленных сильногидрофильных смол редокс-молекулами [136], несомненно является хорошая смачиваемость водными растворителями. Мейтцнер и Кунин с сотрудниками [89, 90, 107] разработали новые типы сшитых полимеров. Гранулы этих полимеров легко проницаемы для различных реагентов в растворителе любого типа (см. ниже). [c.107]

Наиб, практич. значение имеют адсорбционные Р.-и., в к-рых редокс-соед. расположены в порах или на пов-сти ионообменного носителя (на практике-обычная ионообменная смола) и химически не связаны с ним. Синтез осуществляют в три стадаш 1) обработка катионита р-ром соли переходного металла (на практике-соль Си) для перевода в солевую форму, напр. [c.336]

Окислительно-восстановительные системы, фиксированные подходящим образом на высокомолекулярной ограниченно набухающей матрице (редокситы) или ионогенно связанные с обыкновенной ионообменной смолой (редокс-ионообменники), вызывают все больший интерес для препаративной [47а]и аналитической [123а] химии,так как при их использовании восстановленные (окисленные) вещества не загрязняются продуктами окисления (восстановления) восстановителей (окислителей). С технической точки зрения в настоящее время интересны главным образом такие фиксированные восстановители, которые пригодны для количественного удаления кислорода и хлора из воды для котлов [245]. До сих пор техническое применение тормозилось прежде всего тем, что подходящие для этой цели восстановители, такие, как Т1 +, Сг2+, 5п +, 2042 и другие, недостаточно просты в обращении и слишком дороги, а такие дешевые восстановители, как Ре +, ЗОз " и другие, не обладают на обычных ионообменных смолах удовлетворительной восстановительной способностью. [c.219]

Редокс-ионообменники представляют собой обычные, ионообменные полимеры, содержащие обратимые окислительно-вос-становительные пары, например Fe + и метиленовый голубой— лейкометиленовый голубой.. Такие пары либо содержатся в полимерах, либо существуют в виде противоионов, либо возникают в результате как рпецифической, так и неспецифической сорбции. Анионообменники, содержащие ионы меди, были созданы для удаления кислорода, растворенного в воде. Как злектрообменники, так и редокс-ионообменники характеризуются окислительно-восстановительной емкостью (окислительно-восстановительный эквивалент ионообменной емкости), окислительно-восстановительным потенциалом (аналогичным потенциалу мембраны) и скоростями протекающих в них реакций. Скорости реакций, как правило, ниже, чем для аналогичных ионообменных смол. [c.163]

Определенный интерес представляет уже самый ранний период исследований редокс-систем. Одним из нас (Г. Дж. Кассиди) было обнаружено, что аминокислоты можно разделять на ионообменных смолах. Тогда эти смолы были относительно новыми и исследовались во многих лабораториях. Особенно любопытным представлялось поведение катионообменников (в частности, амберлита) при хроматографическом разделении аргинина, гистидина и лизина. [c.11]

Способы определения или оценки сшитых полимеров включают ситовый анализ по размерам шариков (в случае, когда были приготовлены сферические частицы), испытания устойчивости к истиранию, насыпной плотности, гидравлических свойств, растворимости и т. д. Для ионообменных смол все эти свойства были исследованы весьма детально. Эти методики описаны Фишером и Ку-нином [44] и поэтому здесь рассматриваться не будут. Важными факторами, влияющими на реакционноспособность функциональ ных групп, присоединенных к сшитым матрицам, являются гель-структура и объем пор. Следовательно, распределение пор по размеру и площадь поверхности также являются важными характеристиками. Наряду с использов,анием макросетчатых ионообменных смол, дальнейшим развитием их применения является присоединение к макросетчатым матрицам редокс-систем [85—87]. [c.146]

Окислительно-восстановительные полимеры могут быть использованы для удаления (или превращения с последующим удалением) небольщих количеств перекиси или окислителей из растворов мономеров. Линдсей с сотрудниками [20] указывают, что, используя редокс-полимер, можно удалить перекись из изопропилового эфира. Хромат из отходов металлургических заводов трудно выделить из раствора обычными методами, однако, восстанавливая его до хрома (III) с помощью редокс-полимера, можно упростить операцию удаления [3]. Подобным же образом хлор в воде может быть превращен в хлорид. Таким образом можно предохранить ионообменные смолы от деструкции, а также улучщить вкусовые качества питьевой воды. Кропа [18] и Цинке-Алманг [37] описали стабилизацию мономеров, например стиролов, акриловой и метакриловой кислот и их сложных эфиров, а также алифатических виниловых карбоксилатов, добавлением к ним редокс-смол. [c.233]

Ионообменную бумагу получают включением тонкоразмолотых ионообменных смол в волокнистую структуру бумаги или сорбцией растворимых полиэлектролитов на пористой бумаге, например фильтровальной. Используя подобные методики, Кассиди с сотрудниками [4] приготавливали редокс-бумагу, пропитывая фильтровальную бумагу раствором поливинилгидрохинона в 90% уксусной кислоте, тогда как Сансони [34] использовал спиртовой раствор голубого редокс-полимера на основе системы лейкометиленовый голубой —метиленовый голубой. Эти материалы потенциально полезны как индикаторная бумага. [c.237]

Сообщается об использовании для восстановления цитохрома-С редокс-полимера (ду-олита S-30, сульфокислотной ионообменной смолы). [c.249]

Высокими окислительно-восстановительными и физико-химическими свойствами обладают полимеры на основе ионообменных смол, в которых иониты выполняют роль каркаса. Окислительновосстановительные свойства ионитам-носителям придают, обрабатывая их веш,ествами, обладающими окислительно-восстановительной способностью. Более распространенными являются элек-троноионообменники или редокс-иониты на основе катионитов конденсационного типа КУ-1, КУ-И, насыщенных гидроокисью железа (II), структуру которых можно представить следующим образом [26] [c.11]

В основном все реакционноспособные синтетические полимеры называют ионитами, ионообменными смолами, электроноионооб-менниками, селективными ионитами, редокс-ионитами, редокс-по-лимерами и т. п. [c.12]

Редокс-иониты, используемые для удаления кислорода из воды, насыщены главным образом иойами SOg , HSOF, Fe +, Mn +, гидразония или содер Кат различи комплексы [14, 51, 53, 58, 129—135]. Иногда вводит в небольших количествах металл в качестве катализатора процесса. Наилучший эффект обескислороживания при одновременной относительной чистоте фильтрата достигается на смолах с медногидразиновыми комплексами. Но эксплуатационные характеристики редокс-ионитов нередко не удовлетворяют запросам производства вследствие того, что восстановительная способность их ограничивается ионообменной емкостью и окислительно-восстановительный процесс сопровож- [c.29]

Редокс-группы на сшитых матрицах не могут вступать в непосредственный электрический контакт с электродами потенциометра, поэтому для изучения их редокс-свойств необходимы специальные методы. Если нужно измерить редокс-емкость полимера, то применяют простейшую методику, подобную той, которая используется для ионообменников. В соответствии с этой методикой необходимо приготовить определенное количество достаточно измельченной смолы, загрузить ее в хроматографическую колонку и построить фронтальную кривую или в течение определенного периода времени [19—21] в статических условиях обработать это количество смолы. Для гидрофильных полимерных систем окислители и восстановители могут быть использованы в водных растворах. Гидрофобные полимеры, которые могут быть почти совсем нереакционноспособными по отношению к водным растворам, обрабатываются подобно водонабухающим полимерам, за исключением того, что вместо воды используются неводные растворители. Учитывая эти ограничения, свойства окислительно-восстановительных сшитых полимеров могут быть определены с помощью методик, используемых при изучении ионообменных полимеров. [c.156]

В редокс-циклах одновременно с переносом электронов происходит перенос протонов (для сохранения электронейтральности в реакционной системе). Кроме того, для придания смолам гидрофильного характера к полимерным матрицам присоединяют анионо- и катионообменные группы, чтобы свойства смол соответ-стговали желаемой области применения. Методы оценки полимеров, содержащих функциональные группы, обладающие ионообменными свойствами, хорошо известны [44, 55, 88], поэтому нами приводится только краткое обсуждение применимых к редокс-смолам методов испытаний ионообменных свойств, [c.167]