Ионный обмен ионообменные смолы

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]

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]

Ионообменные смолы - высокомолекулярные соединения, не растворимые в воде и органических растворителях и способные к ионному обмену. Ионообменные смолы подразделяются на катиониты и аниониты. Катиониты обладают свойствами кислот и способны к обмену катионов к анионитам относятся смолы, имеющие свойства оснований и способные в обмену анионов. [c.46]

Чем обусловлено медленное установление равновесного состояния при обмене ионов между ионообменной смолой и раствором [c.64]

Первоначальная схема процесса изображена на рис. 95 [366, 367]. Процесс включает четыре стадии 1) ионный обмен 2) разделение катализатора и смолы 3) выделение катализатора из суспензии 4) регенерация смолы. Катализатор, загрязненный металлами, поступает самотеком в один из четырех реакторов, где он смешивается с ионообменной смолой, с которой реагируют ионы металлов. При этом температура, концентрация, pH раствора и длительность реакции тщательно поддерживаются на оптимальном уровне, необходимом для удаления металлов. Каждый реактор представляет собой котел емкостью 15 с рубашкой и механической мешалкой. Смолу подают в виде суспензии в химически очищенной воде. Когда реактор уже полностью загружен, катализатор и смолу тщательно перемешивают. Реакторы работают в следую- [c.232]

Ионный обмен — один из методов разделения ионных соединений. Ионообменная смола — это полимер, содержащий в определенных положениях полярные группы. Последние могут удалять из раствора нежелательные катионы (или анионы) и заменять их другими катионами (или анионами). Умягчитель воды пермутит — это алюмосиликат натрия, который [c.190]

При обмене подвижного иона смолы с различными ионами раствора достигается химическое равновесие. Например, при контактировании ионообменной смолы в кислой форме (насыщена водородными ионами) с раствором Ри(П1) ионы водорода переходят в раствор, замещаясь ионами Ри +, количество которых составляет одну треть от числа водородных ионов, перешедших в раствор. Вполне попятно, что теперь ионы Ри + ионообменной смолы могут замещаться водородными ионами, находящимися в растворе. Когда концентрация плутония в смоле станет такой, что скорости обратного и прямого ионного обмена сравняются, система придет в состояние истинного химического равновесия [c.39]

ПАВ препятствуют обессоливанию сточных вод методом ионного обмена и электродиализа. В результате экранирования пор ионообменных смол большими по размерам гидрофобными частями ПАВ уменьшается обменная емкость ионообменных смол. Из-за солюбилизирующего воздействия ПАВ уменьшается механическая прочность ионитов. Это приводит к их безвозвратным потерям, особенно при регенерации. [c.209]

Ионный обмен — извлечение из водных растворов различных катионов и анионов при помощи ионитов — твердых природных или искусственных материалов, практически нерастворимых в воде и в органических растворителях, или искусственных смол, способных к ионному обмену. Ионообменная очистка позволяет в ряде случаев утилизировать ценные компоненты сточных вод и обеспечить высокую степень их деминерализации. [c.502]

Катиониты — это нерастворимые сшитые поликислоты или их соли, состоящие из неподвижного отрицательного макроиона и малых подвижных положительных ионов, способных к обмену. Аниониты— это нерастворимые сшитые полиоснования или их соли, состоящие из неподвижного положительного макроиона и малых подвижных отрицательных ионов, способных к обмену. Ионообменные смолы могут содержать однотипные ионогенные группы, т. е. группы одинаковой кислотности или основности, и разнотипные ионогенные группы, т. е. группы различной кислотности и основности. [c.509]

Обмен ионов на ионообменных смолах в неводных растворах протекает в условиях, отличных от обмена ионов в водных растворах [15—19]. Константы обмена в неводных системах обычно приближаются к единице. Экспериментальные исследования показали, что константа обмена ионов окситетрациклина с ионами водорода на смоле СБС-3 в метиловом спирте падает до 10, а обратная ей константа обмена возрастает до 0.1. В соответствии с этим десорбция окси- и хлортетрациклина раствором НС1 в метаноле приводит к вытеснению всего антибиотика с довольно высокой концентрацией (рис. 63, б 64), так как в процессе десорбции размывание границы зон ионов протекает не очень сильно. Однако обострения границы зон ионов не происходит, вследствие чего невозможно достичь равновесных концентраций антибиотиков в элюате (равных нормальности ионов вытеснителей в элюирующем растворе). Кроме того, сорбционный процесс необходимо проводить в колонках ограниченной высоты, так как размывание границы зон ионов может привести к снижению концентрации антибиотиков в элюате. На колонках высотой до 1 м при элюции хлор-или. окситетрациклина 1 н. раствором соляной кислоты в метиловом спирте при скорости протекания раствора 25 мл/см час средняя концентрация антибиотиков в элюате близка к 10 ООО ед./мл. Мало отличается от описанного процесс десорбции замещенных тетрациклинов с сульфосмол растворами хлористого водорода в других спиртах или в ацетоне (рис. 65). Однако для последующей очистки антибиотиков использование этих растворителей менее желательно. [c.147]

В аналитической химии для ионного обмена применяют различные специально приготовленные не растворимые в воде вещества. На поверхности и внутри зерен этих веществ, называемых ионообменными смолами, или ионитами, расположены активные группы, имеющие в своем составе катионы или анионы, способные к обмену. Ионообменные смолы, способные обмениваться катионами, называются катионитами, а ионообменные смолы, способные обмениваться анионами, — анионитами. [c.71]

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]

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]

Ионообменную смолу регенерируют обработкой серной кислотой и последующей промывкой водой. Потери смол не превышают 0,15%/сут. Важное условие успешной эксплуатации установки — тщательная очистка воды (фильтрация, ионный обмен и др.), так как примеси, содержащиеся в воде, загрязняют катализатор. [c.233]

Обмен анионов с ионами замещенного водорода. На ионообменных смолах могут протекать процессы катионного обмена [c.339]

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]

Ионообменные смолы обладают большой обменной емкостью, избирательностью к отдельным ионам, химической стойкостью и механической прочностью. Поэтому сейчас они являются наиболее распространенными ионитами, практически вытеснившими в промышленных условиях иониты других типов. [c.566]

При контакте с растворителем ионит набухает. Это свойство особенно характерно для синтетических ионообменных смол. Обмен ионами в набухающем ионите характеризуется с точки зрения термодинамики изменением свободной энергии в результате переноса ионов В+ из раствора в ионит, связывания его с фиксированным ионом и эквивалентного переноса ионов А+ из ионита в раствор. Кроме того, изменение свободной энергии связано с переносом некоторого количества растворителя из раствора в ионит и обратно. В этом случае изменение свободной энергии АГ для обмена 1 мэкв [c.103]

Ионный обмен характерен для таких твердых адсорбентов, как почвы, глины, силикагели, окись алюминия, а также для специально синтезируемых материалов типа смол. Все адсорбенты такого типа, для которых характерен процесс эквивалентного обмена ионов, называется ионитами, или ионообмен-никами. Иониты, обменивающие катионы, называются катионитами, а анионы — анионитами. [c.146]

Основными достоинствами синтетических ионообменных смол как адсорбентов являются их большая обменная емкость, химическая стойкость и механическая прочность, разнообразие кислотно-основных свойств. Обменная емкость ионитов зависит главным образом от числа активных (ионогенных) групп в ионите, приходящихся на единицу массы сухой смолы. Поэтому для данного ионита емкость постоянна. Однако на практике емкость ионита зависит от условий проведения адсорбции, а также от свойств и размеров адсорбируемых ионов. Фактическая емкость не всегда достигает теоретической величины. [c.341]

По природе сорбента различают адсорбционную, распределительную (абсорбционную) и ионообменную хроматографии. В случае адсорбционной хроматографии сорбция происходит на поверхности твердого тела — адсорбента. В распределительной хроматографии компоненты абсорбируются жидкостью, нанесенной на твердый носитель. В ионообменной хроматографии сорбентом являются ионообменные смолы — полиэлектролиты, содержащие основные (—ЫНз —ЫН— —М=) или кислотные (—ЗОдН —СООН —5Н) группы, и процесс разделения основан на обратимом ионном обмене между ионообменной смолой и компонентами смеси. Ионообменная хроматография существует только в жидкостном варианте. [c.46]

Обмен ионов характерен также для высокомолекулярных полиэлектролитов и в первую очередь для ионообменных смол, представляющих собой сплошную пространственную сетку (каркас) полимера, в узлах которой равномерно закреплены ионы одного знака (аналогичные ионам внутренней обкладки) подвижные противоионы находятся в растворе внутри сетки и являются обменными. Сетка полимера, заполненная раствором, рассматривается в настоящее время как одна гомогенная фаза поэтому представления о границе раздела фаз и адсорбции в этих системах теряют физический смысл. Тем не менее законы ионного обмена являются общими для таких полиэлектролитов и для типичных гетерогенных адсорбентов. Поэтому все поглотители, для которых характерен процесс эквивалентного обмена подвижных ионов, в то время, как ионы другого знака закреплены в структуре, носят общее название ионитов. [c.124]

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]

Для проведения ионного обмена вначале применяли природные силикаты — цеолиты, позже начали применять сульфированные угли и перму-титы (синтетические силикаты), но эти иониты не получили распространения вследствие ряда недостатков (небольшая механическая прочность, низкая обменная емкость и неустойчивость к действию химических реагентов). В 1935 г. Адамс и Холмс получили синтетическим путем ионообменные смолы [38], которые нашли широкое применение в различных областях, в том числе и в аналитической химии. [c.371]

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]

ИЗ неподвижного положительного макроиона и малых подвижных отрицательных ионов, способных к обмену. Ионообменные смолы могут содержать однотипные ионогенные группы, т. е. группы одинаковой кислотности или оснсвности, и разноти.пиь ионогенные группы, т. е. группы различной кислотности или основности. [c.512]

Заряженными частицами, принимающими участие в обмене между фазами, могут быть положительные и отрицательные ионы, а также электроны. Какие именно частицы переходят из одной фазы в другую и тем самым обусл(Звливают возникновение скачка потенциала, определяется природой граничащих фаз. На границах металл — вакуум или металл 1 — металл 2 такими частицами являются обычно электроны. При создании границы металл — раствор солн металла в обмене участвуют катионы металла (см., однако, ниже). Скачок потенциала на границе стекло — раствор, а также ионообменная смола — раствор по5 вляется в результате обмена, в котором участвуют два вида одноименно заряженных ионов. На границах стекло — раствор и катионнг—раствор такими нонами являются ноны щелочного металла и водорода иа границе анионит— раствор это ион гидроксила н какой-либо другой анион. Прн контакте двух несмешивающихся жидкостей, каждая из которых содержит в растворенном виде один и тот же электролит, потенциал возникает за счет неэквивалентного перехода обоих ионов электролита из одной фазы в другую. [c.28]

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]

За последние годы большое распространение получили ионообменные смолы, применяемые для очистки воды от посторонних катионов и анионов. Эти смолы, или, как их еще называют, иониты, получают путем введения ионогенных групп (SO3H, СООН, NH2 и др.) в скелет углеводородных цепей высокополимерных соединений. Одни из этих смол имеют кислотный характер (поверхность их заряжена отрицательно) и потому обменно адсорбируют только катионы с заменой любого из них на ион водорода. Такие адсорбенты получили название катионитов. Другие смолы, имеющие основной характер, получили название анионитов. Эти адсорбенты адсорбируют из растворов только анионы в обмен на ионы ОН-Для регенерации, т. е. восстановления уже отработанных катионитов и анионитов, обычно применяют соответствен- [c.201]

Обмен ионов — явление, чрезвычайно широко распространенное в природе и технике. Ионный обмен играет большую роль в процессах почвообразования, водоочистки, водоумягчения. Особенно возросло научное и практическое значение ионного обмена с тех пор, как в 1935 г. был начат синтез разнообразных искусственных ионообмен-ников, называемых ионообменными смолами. [c.340]

Применение пермутитов позволяет устранить жесткость воды, но не освобождает воду от всех катионов и анионов. Практически полное очищение воды от посторонних катионов было достигнуто лишь в недавнее время путем применения ионообменных смол. Эти смолы или иониты получают введением ионогенных групп (ЗОзН, СООН, NH2) в скелет углеводородных цепей высокополимерных соединений. Одни смолы имеют кислотный характер (поверхность их заряжена отрицательно) и потому обменно адсорбируют только катионы с заменой любого из них на ион водорода. Такие адсорбенты получили цазвание катионитов. Другие смолы, имеющее основной характер, пслучили название анионитов. Эти адсорбенты адсорбируют из растворов только анионы в обмен на ионы ОН". [c.363]

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]

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]

Установлен ряд случаев непостоянства констант ионного обмена непостоянны константы обмена иопов водорода на катионы металлов на многих синтетических ионообменных смолах (см. гл. УП). Установлено, что константа обмена неорганических ионов на ионы алкалоидов изменяется по мере заполнения обменной емкости сорбента органическими ионами в десятки раз. [c.428]

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]