Ионообменные смолы обменная способность

Синтетические ионообменные смолы. ХХП. Способность к обмену неорганических катионов [3260]. [c.486]

Ионообменная очистка основана на способности ионообменных смол (ионитов) удерживать те загрязнения, которые в растворенном состоянии диссоциируют на ионы. Иониты получают путем полимеризации и поликонденсации органических веществ они представляют собой твердые гигроскопичные гели, не растворимые в воде и углеводородах. В высокомолекулярной пространственной решетке ионита закреплены фиксированные ионы. Заряды этих ионов компенсируются зарядами противоположного знака, принадлежащими подвижным ионам (противоионам), расположенным в ячейках решетки и способным к обмену с ионами раствора электролита. Иониты, содержащие активные кислотные группы и подвижные катионы, способные к обмену, называются катионитами, а иониты с активными основными группами и подвижными анионами — анионитами. [c.125]

К обмену способны не только чужеродные ионы с адсорбированными адсорбентами, но и ионы, образующиеся из самого адсорбента в результате диссоциации его молекул. При этом поверхностное явление, каким является адсорбция, может переходить в объемное явление, т. е. в обмене могут участвовать ионы, расположенные в глубинных слоях адсорбента, если только к ним возможен доступ раствора. В частности, это происходит при обмене ионов на пермутите натрия и ионообменных смолах, о которых будет сказано ниже. Понятно, что вещества, способные к объемному обмену ионов, обладают особенно высокой емкостью поглощения соответствующего иона из раствора. [c.148]

В ионообменной хроматографии в качестве сорбента используются ионообменные смолы (иониты) — практически нерастворимые в воде и органических растворителях высокомолекулярные соединения, содержащие функциональные группы, способные к обмену ионами. Иониты разделяются на катиониты и аниониты. В катиони-гах ковалентно связанными являются анионные группы (50 ")т. R (СОО")т, а в анионитах — катионные, например (ЫН ) -Поэтому катиониты способны обменивать катионы своих ионогенных групп на катионы растворенных солей или водородные ионы [c.48]

Выбор ионогенных групп катионитов и анионитов зависит от назначения ионообменных смол. Сейчас есть смолы с высокой избирательной способностью к обмену ионов определенного типа. При синтезе ионитов используют такие ионогенные группы, которые являются аналитическими реактивами, осаждающими тот или иной ион. Ионообменные смолы получают как по реакции поликонденсации, так и по реакции полимеризации. [c.219]

Методы ионного обмена. Рассмотренные методы все-таки не дают той степени умягчения, которая требуется для некоторых областей применения воды кроме того, они громоздки и связаны со значительными расходами реагентов. В последние годы широкое распространение получили методы ионного обмена. Твердые материалы, способные к ионному обмену с окружающей средой, получили название ионитов. Сюда относятся различные вещества неорганические и органические, природные или синтетические. Одним из простейших ионообменных материалов является сульфоуголь, получаемый обработкой бурых углей концентрированной серной кислоты при нагревании. В настоящее время наибольшее значение приобрели различные ионообменные смолы, вырабатываемые на основе синтетических полимеров. В зависимости от того, какие ионы в этих смолах обмениваются — катионы или анионы, — различают катиониты и аниониты. Иониты представляют собой твердые электролиты, у которых один поливалентный ион является нерастворимым, а ионы противоположного знака способны к обмену на ионы, находящиеся в окружающем растворе. [c.70]

Способность к ионному обмену многих неорганических веществ, главным образом алюмосиликатов, известна давно. Уже в конце прошлого столетия некоторые природные и синтетические алюмосиликаты нашли применение для умягчения воды, очистки сахарного сиропа от калия. Однако известные в то время неорганические иониты (глинистые минералы, синтетические алюмосиликаты — пермутиты) обладали низкой химической устойчивостью и небольшой обменной емкостью, ограничивших их применение. Появление синтетических ионообменных смол привело к длительному забвению неорганических ионитов. Однако развитие в послевоенные годы радиохимии и атомной энергетики потребовало создания радиационно и термически стойких ионообменных материалов, обладающих к тому же высокой селективностью. Этим требованиям не удовлетворяли имевшиеся в то время органические ионообменные смолы, и внимание исследователей разных стран вновь привлекли неорганические соединения. [c.670]

В первом случае каждую молекулу смолы можно рассматривать как анион очень больших размеров, неподвижный, нерастворимый, связанный с ионами водорода или металла, способными вступать в обменные реакции. Ионы водорода (металла) могут находиться не только на поверхности зерна, но и входить во всю его объемную структуру. При набухании зерна ионообменной смолы во- [c.151]

Цель работы дать основную характеристику ионообменной смолы — ее обменной способности по отношению к обменивающимся ионам. [c.154]

Четкость разделения элементов при ионном обмене можно увеличить применением комплексообразующих реагентов. Разработаны ионообменные смолы, обладающие комплексообразующими свойствами в их состав входят активные группы, способные к образованию специфичных комплексов с определяемыми ионами. Существует ряд природных ионообменников, специфичных к определенным ионам, т. е. способных поглощать только один-два иона. Усилия химиков направлены на синтез подобных высокоселективных смол, обладающих большой емкостью Интересной и важной областью применения таких смол является концентрирование редких и драгоценных металлов из морской воды. [c.111]

Рассмотренные ионообменные смолы, широко используемые на практике для поглощения катионов или анионов из растворов, обычно называют ионитами. Этому термину следует, однако, придать более общий смысл и называть ионитами все вещества и материалы, способные к ионному обмену в растворе, подразделяя их на высокодисперсные (гетерогенные ионные адсорбенты) [c.185]

К обмену ионов способны не только почвы, но и ряд природных и синтетических силикатов. В последние десятилетия был осуществлен промышленный синтез ионообменных смол — ионитов. В зависимости от того, какой вид ионов участвует в обмене, иониты делят на катиониты и аниониты. Катиониты способны обменивать катионы, в том числе и ион водорода, аниониты обменивают анионы, в том числе гидроксил-ион. [c.280]

Ионный обмен. Разделение Zr и Hf ионообменным методом основано на различии в способности их ионов адсорбироваться на ионообменных смолах. В водных растворах они присутствуют в виде катионов или [c.343]

Ионообменные смолы (иониты) — особый вид пластмасс, в частности фенолформальдегидных. Практически не растворимы в воде, растворах многих электролитов и органических растворителях. Способны обменивать содержащиеся в них ионы на различные ионы из раствора, омывающего зерна ионита. Подразделяются на катиониты и аниониты. Катионитами называют нерастворимые твердые поликислоты, в состав которых входят ионогенные группы, способные обменивать содержащиеся в них катионы путем адсорбции и десорбции других катионов при контакте с растворами электролитов. Ионный обмен идет по схеме [c.516]

По характеру действия ионообменные смолы подразделяют на катиониты (иониты, способные к обмену катионами между смолой и раствором) и аниониты (смолы, склонные к обмену анионами). [c.361]

Ионообменные смолы получают поликонденсацией или полимеризацией. Благодаря образованию поперечных связей между макромолекулами полимера, иониты обладают объемной сетчатой структурой, с размещением в определенных местах активных групп, способных к ионному обмену. [c.361]

Ионообменные смолы должны удовлетворять следующим требованиям они должны обладать высокой обменной способностью (обменной емкостью) хорошими кинетическими свойствами (достаточной скоростью ионного обмена) механической прочностью, химической устойчивостью по отношению к кислотам, щелочам, окислителям и восстановителям нерастворимостью в воде и органических растворителях должны легко регенерироваться и иметь длительный срок службы. [c.346]

Широкое распространение получили синтетические иониты на основе органических смол благодаря их хорошей способности поглощать ионы и высокой химической стойкости. Впервые ионообменные смолы были получены в 1934 г. Адамсом и Холмсом, обиа-руживнтми способность к обмену ионов у продуктов конденсации фенолов нли аминов с формальдегидом. Каркас ионообменных смол представляет собой трехмерную се ку углеводородных цепей, на которой закреплены функциональные 1 руппы. Ионообменные смолы — это нерастворимые гсли-полиэлсктролиты с ограниченной способностью к набуханию. [c.165]

Адсорбенты, способные к ионному обмену, называют ионитами. Они встречаются в природе (некоторые силикаты и т. п.), а также изготавливаются искусственно (сульфоугли п т. п.) или синтезируются (ионообменные смолы и т. п.). [c.126]

Ионообменные смолы — это сетчатые, трехмерные полимеры, не растворяющиеся в воде, но ограниченно набухающие в ней и содержащие ионогенпые группы, т. е. группы, способные к обмену ионов. Число и длина мостиков, соединяющих линейные цепи полимера, определяют густоту сетки, которая оказывает сильное влияние на свойства ионитов. [c.191]

В последнее время в качестве ионитов стали применять синтетические смолы, причем существуют смолы, способные обменивать как катионы (катиониты), так и анионы (аниониты). Преимущество ионообменных смол перед ионитами других типов заключается в их высокой механической прочности, химической стойкости и большой сорбционной (обменной) емкости. Обмен ионов с помошью синтетических смол может происходить во всем объеме смолы, так как растворенные ионы обычно свободно проникают сквозь структурную решетку смолы. [c.479]

В зависимости от знака заряда противоиона, вступающего в обмен, различают катиониты и аниониты. Катиониты обменивают катионы, аниониты — анионы. Наибольшее значение имеют органические иониты из синтетических ионообменных смол, образующие структуру пространственной сетки. Сетка полимера, заполненная раствором, является как бы одной гомогенной фазой, в узлах которой закреплены ионы одного знака. Противоионы находятся в растворе внутри сетки и способны обмениваться. Активные группы у катионообменных смол —ЗОзН, — СООН, —ОН, —РО3Н2 и др. Анионообменные смолы содержат аминогруппы. В общем виде ионный обмен на границе ионит—раствор можно выразить уравнением [c.252]

По строению полимерного каркаса различают ионообменные смолы гелевой структуры и макропористые. В гелевидных смолах отсутствуют пустоты, заполняемые воздухом или жидкой средой. Они способны к ионному обмену только после набухания, т, е. проникновения молекул растворителя в пространство между полимерными звеньями. [c.220]

Однако ионы оксония не могут удалиться от полимерной цепи, имеющей сильный отрицательный заряд. Они образуют вокруг цепи своего рода ионную атмосферу (см. 13.2). Однако она удерживается только электростатическим взаимодействием, и потому легко осуществима замена катионов Н3О+ другими катионами. Замена одних подвижных ионов заряженных цепей поперечо-сшитых полимеров другими получила название ионного обмена. Сами полимеры, способные к ионному обмену, называются ионообменными смолами или ионитами. Полимер, который является полианионом, способен к обмену катионов и называется катионитом. Полимер, который содержит положительно заряженные группы, иапример фрагменты [c.146]

Благодаря обменной адсорбции твердый адсорбент, практически нерастворимый в воде (или другом растворителе), вступает в активное взаимодействие с соприкасающимся с ним раствором. Ионообменный процесс протекает так, что при адсорбции электролитов избирательно адсорбируются катионы или анионы, заменяющиеся на эквивалентное количество ионов того же знака, содержащихся в адсорбенте. Адсорбенты, способные к ионному обмену, встречаются и в природе (некоторые силикаты и алюмосиликаты, пермутиты и др.), а также изготовляются специально (например, сульфоугли) и синтезируются (ионообменные смолы). [c.189]

Многие неорганические иониты способны в зависимости от условий (главным образом в зависимости от pH раствора) к обмену катионов или анионов. Иногда обмен катионов и анионов протекает одновременно. Как и в случае ионообменных смол, для неорганических ионитов возможна молекулярная (необмен-ная) сорбция электролитов. [c.671]

Гидроокись циркония, высушенная не при очень высокой температуре, обладает ионообменными свойствами. В нейтральной и кислой средах она действует как анионообменник, в щелочной среде способна к катионному обмену. Ионообменные свойства гидроокиси усиливаются, если она содержит в структуре анионы многоосновных кислот НзЗ, Н2С2О4, Н2СЮ4, особенно Н3РО,. Иониты на основе гидроокиси и аморфной двуокиси циркония выгодно отличаются от органических ионообменных смол большей емкостью, высокой механической прочностью, устойчивостью к действию кислот, щелочей и радиации, селективностью и тем, что сохраняют ионообменные свойства до 200° [12, 15, 24, 59—63]. [c.284]

Неподвижная фаза. Способностью к ионному обмену обладают некоторые минеральные материалы. Среди них цеолиты (анальцит, фозажит, стильбит), глинистые материалы (каолинит, монтмориллонит, слюды, силикаты). Такой способностью обладают также синтетические неорганические иониты (иониты на основе циркония, оксида алюминия), а также специально приготовленные сульфированные угли. Нашедшие наибольшее практическое применение ионообменные смолы состоят как бы из двух частей матрицы (каркаса), не участвующей в ионном обмене, и ионогенных групп, структурно связанных с матрицей. Такой матрицей чаще всего является сополимер дивинилбензола и полистирола. Дивинилбензол как бы сшивает поперечными связями цепи полистирола, что приводит к образованию зерен полимера, пронизанных порами. [c.604]

Обменная емкость обычной, или стандартной, ионообменной смолы определяется не только способностью ее подвижных ионов к обмену с ионами раствора, но и возможностью про[гикновенкя вытесняющих ионов внутрь смольь При применении минеральных сорбентов возможность проникновения ионов обусловливается соотношением пористости сорбента и размера вытесняющего иона. При малых размерах пор и больших размерах ионов электролита обмена ионов не происходит. [c.510]

Ионообменные адсорбенты (нониты) представляют собой нерастворимые неорганические или органические соединения, содержаш,ие ионогеи-ные группы, способные к обмену иоиов. Применяемые иониты (ионообменные смолы) являются высокомолекулярными соединениями, представляющими сильнокислотные сульфокатиониты. [c.40]

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]

В кач-ве комплексообразователей используют ионы Си +, Zn +, d +, Со= +, Fe + и нек-рые другие, комплексы к-рых лабильны. Подвижной фазой м. б. любая жидкость, координирующаяся слабее разделяемых соед., или газ. Сорбентами служат способные удерживать ионы металлов ионообменные смолы с фиксиров. лигандами аминокислотного или иминоднацетатного типа и катиониты. Статнч. обменная емкость С сорбента по монодентатным лигандам определяется концентрацией в нем металла См, координац. числом последнего X и дентатностью фиксиров. лиганда Y Сл = Си(Х - Y). [c.300]

Обычно ионообменные смолы представляют собой микропористые сферические частицы диаметром менее 10 мкм. Сульфо-группы придают им способность к катионному обмену, а триалкиламмониевые — к анионному. Они обладают приемлемой эффективностью и высокой ионообменной емкостью. Емкость различных смол колеблется от 3 до 10 ммоль/г. [c.110]

Характеризуют И. спец. параметрами, количественно описывающими способность к обмену и селективность при обмене в многокомпонентном р-ре. Важнейшей количеств, характеристикой И. является обменная емкость-суммарное кол-во противоионов, приходящихся на единицу массы или объема И., в мг-экв/г(мл) или ммоль/г(мл). В зависимости от условий определения различают статич. и динамич. емкость. Коэф. распределения Р характеризует способность И. концентрировать извлекаемый компонент Л-, Р-отношение концентрации этого компонента в И. (с ) к его равновесному содержанию в р-ре (с ) Р = j . Для характеристики сродства (избирательности) И. к определенному иону или компоненту р-ра используют предельный коэф. распределения Р при с -> 0. См. также Ионный обмен. Избирательность зависит от структуры И., хим. строения ионогенных групп и от того, в какой форме извлекаемый ион находится в р-ре (напр., от степени его гидратации, размера, степени сольватации ионогенными и функц. группами). Макс. сольватация сорбируемого иона в фазе И. обеспечивает высокое сродство И. к этому иону. При сорбции крупных и сильно гидратир. ионов избирательность может определяться кол-вом и размером пор И., к-рые для синтетич. орг. И. зависят от типа и кол-ва сшивающего агента и инертного р-рителя, использованных при синтезе (см., напр.. Макропористые ионообменные смолы). [c.256]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология