Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Ионный обмен в дисперсных системах

    Незначительное содержание полярных молекул в неполярном растворителе, как правило, связано с низкой концентрацией электролитов. Однако при этом ионы могут обладать большей подвижностью, поскольку они не ассоциируются достаточно прочно с диполями. В отсутствие молекул, адсорбирующихся на поверхности дисперсной частицы, свободнее происходит обмен ионами, имеет место компенсация зарядов и, как следствие, коагуляция дисперсной системы. [c.29]


    ИОННЫЙ ОБМЕН В ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМАХ [c.116]

    Способность дисперсной системы к ионному обмену принято характеризовать величиной емкости обмена — числом грамм-эквивалентов ионов, поглощенных одним килограммом вещества дисперсной фазы. Поскольку ионный обмен зависит от pH, концентрации и состава среды и типа обмениваемых ионов, величину емкости обмена обычно определяют в некоторых стандартных условиях и говорят об условной емкости обмена. Так, в почвоведении емкость обмена измеряют при pH 6,5, используя в качестве обменных ионы Ва + при 0,1 н. концентрации раствора электролита (обычно ВаСЬ). [c.211]

    Способность к ионному обмену в значительной степени определяет функционирование и плодородие почв, которые являются сложной дисперсной системой, содержащей высокодисперсные нерастворимые силикаты и алюмосиликаты (прежде всего в виде кремнезема и глин) и органо-минеральные соединения, образующиеся при разложении органических остатков (в целом — почвенный поглощающий комплекс, по Гедройцу). Состав почв, их способность к ионному обмену и их плодородие в большой мере зависят от климатических условий. Выветривание горных пород приводит к образованию различных глинистых минералов, способных к обмену катионов, при емкости обмена до 1 г-экв/кг. [c.212]

    Природная глина является продуктом коагуляции, проходящей в геологическом масштабе. В глинистых суспензиях коагуляция в различных ее формах также является доминирующим состоянием. Соответственно все процессы приготовления, обработки и применения буровых растворов направлены по пути ослабления коагуляции (пептизация и разбавление), ее сдерживания или предотвращения (стабилизация, коллоидная защита), регулирования (ингибирование) или усиления (электролитная, температурная агрессия, концентрационное загущение). Эти изменения смещают равновесие в сторону усиления или ослабления связей между глинистыми агрегатами, влияют на их лиофильность и дисперсность. В результате устанавливаются промежуточные равновесные состояния, которые и определяют технологические показатели буровых растворов. Таким образом, все протекающие в них изменения являются различными формами единого коагуляционного процесса, управляемого общими. закономерностями системы глина — вода, в которой этот процесс реализуется, и его физико-химическим механизмом. Проявлением этого механизма является модифицирование твердой фазы путем поверхностных реакций замещения и присоединения, включающих в себя гидратацию, ионный обмен и необменные реакции. Такого рода модифицирование, осуществляемое обработкой химическими реагентами, определяет уровень лиофильности системы, сдвигая его в должном направлении. При этом получают развитие факторы, влияющие на дисперсность, — набухание, пептизация или, наоборот, структурообразование и агрегирование. [c.58]


    В результате ионных обменных реакций, скорость которых обычно велика, происходит переход образующегося вещества в молекулярно-дисперсное состояние. Вследствие малой его растворимости система становится термодинамически неустойчивой, обладающей избыточной свободной энергией в форме пересыщения. [c.131]

    Значительное место среди важнейших процессов химической технологии занимает группа массообменных процессов в системах твердая фаза — жидкость и твердая фаза — газ или пар (растворение, экстрагирование, кристаллизация из растворов, адсорбция, ионный обмен, термическая сушка), которые имеют много общего в характере межфазного взаимодействия и внутреннего переноса массы в частицах дисперсного материала. [c.5]

    Наконец, рядом исследователей было обнаружено, что осадок, состоящий из скоагулировавшей дисперсной фазы коллоидной системы, всегда уносит с собой часть коагулирующего иона. Такое явление становится понятным, если учесть, что при коагуляции всегда происходит частичный обмен противоионов мицелл-золя на коагулирующие ионы электролита, которым ведется коагуляция. [c.289]

    Скоагулировавшая дисперсная фаза коллоидной системы уносит с собой часть коагулирующего иона, так как при этом имеет место частичный обмен противоионов мицелл золя на коагулирующие ионы электролита. [c.158]

    В статье подробно рассматривается роль обменных катионов в коллоидно-химических свойствах глин с учетом ионообменных равновесий в системе неорганический ионит — раствор электролита, и приводятся результаты исследований по установлению механизма ионного обмена и поверхностных явлений на дисперсных минералах. [c.363]

    Чрезвычайно большое развитие удельной поверхности и наличие в связи с этим значительного запаса свободной поверхностной энергии является характерной особенностью коллоидных систем, определяющей их важнейшие свойства. Одним из таких свойств коллоидов является их высокая адсорбционная способность, которая играет важную роль и в почвенных процессах. Почвенные коллоиды адсорбируют различные растворенные вещества, главным образом в виде ионов между почвенными коллоидами и растительными клетками корневой системы происходит обменная адсорбция, что играет существенную роль в.минеральном питании растений. Вторая отличительная особенность коллоидных систем заключается в их агрегативной неустойчивости. Под влиянием различных внешних воздействий, иногда весьма незначительных, а также самопроизвольно с течением времени в коллоидных системах происходят изменения, направленные обычно в сторону уменьшения степени дисперсности, т. е. в сторону укрупнения частиц. Это легко происходящее изменение степени дисперсности, которое влечет за собой изменение удельной поверхности и всех свойств, связанных с величиной поверхности, следует всегда иметь в виду при изучении коллоидных систем. [c.175]

    Наряду с гомогенными обменными реакциями, в растворах могут протекать гетерогенные обменные реакции, например реакции ионного обмена. К особой разновидности гетерогенного равновесия относится равновесие в дисперсных (коллоидных) системах, содержащих частицы фазы очень малых размеров и имеющих огромную поверхность раздела фаз. Важнейшим показателем дисперсных систем является их кинетическая и агрегативная устойчивость, обусловленная броуновским движением, электрокинетическим потенциалом и сольватацией ионов. [c.338]

    С постепенным увеличением толщины прослоек дисперсионной среды между частицами дисперсной фазы по местам контактов, например в результате разбавления дисперсий глинистых минералов, действие обменных ионов ослабляется [13, 40]. Понижается прочность системы на сдвиг, происходит ее разжижение и некоторая потеря тиксотропных свойств. [c.100]

    Существование двойного электрического слоя (ДЭС) ионов и скачка потенциала на границе раздела двух фаз играет важную, а иногда — основную роль не только в адсорбции понов и ионном обмене, но и во многих других явлениях, важных для теории и практики. К ним относятся электродные процессы, электрокапил-лярные и электрокинетические явления, процессы переноса вещества и энергии через коллоидные системы, поляризационные явления, происходящие при этом, и наконец, явления, связанные с электростатическим взаимодействием коллоидных частиц, определяющим в значительной степени устойчивость дисперсной системы. Все эти феномены, к знакомству с которыми мы переходим, оказываются взаимосвязанными посредством ДЭС. Для выражения этой связи мы вводим термин, появившийся последнее время в литературе, — э л е к т р о п о в е р х н о с т н ы е явления. Этим общим термином мы обозначаем все следствия, имеющие своей причиной существование ДЭС на поверхности раздела фаз. Круг их настолько обширен, что часть из них, непосредственно не связанная с дисперсными системами, рассматривается в электрохимии, в физике твердого тела, в геофизике и других дисциплинах. Однако несомненно, что обобщенное изучение всех следствий существования ДЭС должно составить предмет физической химии дисперсных систем и поверхностных явлений. [c.192]


    Дисперсные системы, состоящие из положительно заряженных частиц или макромолекул, окруженных диффузным слоем, образованным анионами, способными к обмену, называют анионитами-, системы с отрицательными частицами, обменивающие катионы, называют катионитами. В высокодисперсных системах изменение состава слоя по-тенциалопределяющих ионов или слоя противоионов может приводить к существенному изменению состава мицеллы (см. 4). Действительно, нетрудно подсчитать, что в частице диаметром 10 нм при среднем диаметре ионов < < =0,3 нм содержится приблизительно (30)з 3-Ю ионов, из которых т. е. более 10% [c.211]

    Обнаружен ионный обмен между катионами твердой фазы и полиэлектролита, а также анионный обмен между анионами сорбента и полимера. Влияние конформации молекул сорбента на величину адсорбции с переходом глобулярного типа надмолекулярной структуры полимера в фибриллярный выражается в увеличении адсорбции. Адсорбция ПАВ частицами дисперсной фазы из разбавленных растворов, где вероятность столкновения молекул растворенного вещества мала, отличается от адсорбции из концентрированных растворов. В обоих случаях общим служит наличие индукционного периода адсорбции из растворов. Установлено, что чем гидрофильнее сорбент, тем больше этот период. Это обусловлено тем, что адсорбционное взаимодействие в системе твердая фаза — вода — ПАВ начинается после завершения смачивания водой поверхности частиц твердой фазы и формирования гидратного слоя. Таким образом, адсорбционные взаимодействие в данном рассматриваемом случае осуществляется через молекулы воды [19]. По-видимому, этот механизм адсорбции является общим, так как обнаруживается увеличение адсорбции полярных молекул из неполярной среды с ростом количества предсорбированной [c.199]

    Нанесенные металлические катализаторы широко прш 1еняются в химической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности [1]. Достаточно перечислить важнейшие процессы, в которых они используются, и их огромное практическое значение станет очевидным синтез аммиака конверсия углеводородов с водяным паром в синтез-газ риформинг гидрокрекинг гидроочистка гидро-деалкилирование дегидроциклизация изомеризация парафинов и цикланов гидроизомеризация олефинов, диенов и ароматических углеводородов изомеризация этилбензола в ксилолы восстановление разнообразных органических соединений окисление синтез Фишера—Тропша и др. Исследование металлсодержащих контактов представляет большой интерес для теории катализа, создания новых полифункциональных каталитических систем и разработки новых каталитических процессов. Свойства таких катализаторов, как известно, существенно зависят от состояния и дисперсности металлического компонента [2—6]. И не случайно, когда были синтезированы и стали доступны кристаллические алюмосиликаты (цеолиты), их способность к ионному обмену и иысикая обменная емкость, наличие кристаллической структуры с однородными порами молекулярных размеров были использованы для получения катализаторов-, содержащих высокодиспергированные металлы, обладающие молекулярно-ситовой селективностью и полифункциональным действием. Уже первые исследования, выполненные Рабо и др. [7, 8], Вейсцем и др. [9, 10], показали большую перспективность металлцеолитных систем для катализа, нефтепереработки, нефтехимии. Интерес к этим системам особенно возрос после опубликования результатов изучения внедрения атомов платины в цеолитную структуру, ее дисперсности и установления высокой стойкости к отравлению серой ионообменного катализатора 0,5% Р1-СаУ [И]. [c.154]

    Б. Физическая химия. Общие вопросы. Теория строения молекул и химической связи. Экспериментальные исследования строения молекул. Кристаллохимия и кристаллография. Химия твердого тела. Газы. Жидкости. Аморф ные тела. Радиохимия. Изотопы. Термодинамика. Термо.лимия. Рав.човесия. Физико-химический анализ. Фазовые переходы. Кинетика. Горение. Взрывы. Топохимия. Катализ, Фотохимия. Радиационная химия. Теория фотографического процесса. Газовая электрохимия. Растворы. Теория кислот и оснований. Электрохимия. Поверхностные явления. Адсорбция. Хроматография. Ионный обмен. Химия коллоидов. Дисперсные системы. [c.33]

    Б. Физическая химия общие вопросы теория строения молекул и химической связи исследования строения и свойств молекул и химической связи кристаллохимия и кристаллография химия твердого тела газы, жидкости, аморфные тела радиохимия, изотопы термодинамика, термохимия, равновесия, физико-химический анализ, фазовые переходы кинетика, горение, взрывы, то-похимия, катализ фотохимия, радиационная химия, газовая электрохимия и химия плазмы, теория фотографического процесса растворы, теория кислот и оснований электрохимия поверхностные явления, адсорбция, хроматография, ионный обмен химия коллоидов, дисперсные системы. [c.71]

    В прошлых работах [1—3] нами было показано, что при ионообменных процессах, протекаюш их на карбоксильных катионитах средней и сильной степени сшитости с участием крупных органических ионов, во многих случаях в системе не устанавливается равновесие даже при очень длительном контакте ионита с раствором. Предельное количество больших ионов, которое способен сорбироват . катионит, зависит от формы смолы (водородной или натриевой), степени поперечной связанности ионита, его дисперсности, температуры и концентрации минерального иона в растворе. Особенно сильное влияние па ионный обмен оказывает концентрация минерального иона в растворе в том случае, когда процесс ионного обмена протекает на водородной форме карбоксильной смолы средней и высокой степени поперечной связанности [4]. При сорбции больших органических иоиов па Н" -форме этих катионитов предельное количество органического иона, поглощенного смолой, составляет только часть СОЕ смолы. По мере введения в систему минерального иопа и увеличения его концентрации предельная сорбция большого органического иона вначале возрастает, а выше определенной концентрации снижается. Как было показано ранее [5], в первом случае конечное состояние в системе ионит — раствор не является равновесным, а во втором имеет место истинное термодинамическое равновесие. [c.234]

    Прогноз качества подземных вод, формирующихся в условиях перетеканий и загрязнений, выполняется для отдельных водозаборов и включает определения а) возможности захвата загрязненных и вообще некондиционных вод областью питания водозаборного сооружения б) времени подтягивания загрязненных кондиционных вод к участку водозабора в) изменения качества вода на водозаборном сооружении после начала подтягивания к нему загрязненных вод и их смешения с чистыми кондиционными подземными водами [8]. При этом используют различные схемы нривноса — дисперсную, поршневого вытеснения, смешения и др. Пространственную и временную оценку изменения химического состава подземных вод ведут по отдельным показателям (например, хлор, нитраты, отдельные органические вещества) или по обобщающим показателям типа минерализации, солености и др. С геохимических позиций такие прогнозные модели имеют ряд недостатков. Прежде всего - это недостаточный учет взаимодействий в системах вода - порода . Такие взаимодействия обычно учитываются только в понятиях самых простейших схематизированных физико-химических процессов (сорбция — десорбция, ионный обмен и т. д.), не соответствующих тем реальным геохимическим процессам, которые происходят при движении подземных вод. Здесь следует отметить следующее. [c.201]

    При рассмотрении влияния обменных ионов на структурно-механические свойства системы глина — вода необходимо также учитывать концентрацию дисперсной фазы. В концентрированных, и особенно в малоувлзжненных мзссах полусухого прессования, где количество воды равно максимальной адсорбционной емкости глины, обменные ионы будут оказывать наибольшее влияние на коагуляционно-тиксотропные структуры. Это подтверждается результатами структурно-механиче ского анализа полусухих масс на основе глинистых минералов [271 Между физико-химическими и структурно-механическими характери стиками паст глинистых минералов установлен ряд взаимосвязей С увеличением теплоты смачивания слоистого силиката, характеризую щей его удельную эффективную поверхность, возрастает удельный условный модуль деформации, т. е. удельная энергия связи коагуляционной структуры. С ростом теплоты смачивания разность между предельными величинами 01, г о, уменьшается. Симбатно с темпера- [c.229]

    Торможение и прекращение сорбции Str +, связанное с уменьшением скорости диффузии Str + в зерно катионита, наблюдается и при поглощении Str + рядом полимериза-ционных катионитов в Н-форме со средним содержанием агента образования поперечных связей. Резкое замедление скорости диффузии стрептомицина в зерно и связанное с этим практическое прекращение сорбции приводят к неполному замещению ионов ионогенных групп смолы на стрептомицин. Нами было установлено, что сорбция Str + значительно возрастает, если проводить обмен ионов на катионите в Н-форме, предварительно измельченном [5]. На рис. 3 приведены результаты, полученные при сорбции Str3+ полимеризационными катионитами в Н-форме с различной дисперсностью и разным числом поперечных связей. Из приведенных данных видно, что сорбция Str + весьма заметно возрастает при измельчении катионита в Н-форме со средним числом поперечных связей. На катионите в Н-форме с малым числом поперечных связей (0,8% ДВБ) измельчение смолы не вызывает изменения конечного состояния системы, а сказывается лишь на скорости сорбции Str +. Возрастание сорбции Str + с дроблением зерна катионита свидетельствует [c.102]

    На рис. 7 приведена микрофотография среза, показывающая распределение ионов метиленового голубого в зерне катионита, в котором при протекании обмена образовалась трещина. Из рисунка видно, что обмен протекает только с противоионами смолы, расположенными во внешних слоях зерна ионита. Интенсивное прокрашивание зерна смолы наблюдается также и по краям трещины. В этом случае наглядно показано, что увеличение степени дисперсности смолы приводит к более полному использованию емкости ионита при обмене. Срез, представленный на рис. 8, сделан с Н-формы катионита, содержащего 3% ДВБ, после сорбции основания красителя антиниринового красного. Б данной системе обмен прекращается и устанавливается ложное равновесие. [c.76]

Смотреть страницы где упоминается термин Ионный обмен в дисперсных системах: [c.6]    [c.255]    [c.99]   
Смотреть главы в:

Основы физико-химической механики -> Ионный обмен в дисперсных системах



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Дисперсные системы

Ионный обмен

Ионный обмен и иониты

Обмен ионов



© 2022 chem21.info Реклама на сайте