Ионный обмен. Типы ионитов

Однако большинство экспериментальных данных указывает, по-видимому, на то, что ответственны за каталитическую активность алюмосиликатов в основном протонодонорные центры. Так, цеолит типа У в редкоземельной форме (т. е. ионы натрия обменены на ионы редкоземельных элементов), глубоко дегидратированный при 650 °С, практически неактивен в крекинге, при гидратации его активность повышается в несколько тысяч раз. Природа катиона, по-видимому, влияет на подвижность протона и стабильность кислотных центров Бренстеда. [c.214]

Гидролиз — обменная реакция между веществом и водой. Ме.ханизм гидролиза для разных типов соединений различен и изучен недостаточно. Гидролиз солей можно рассматривать или как результат поляризационного взаимодействия ионов с их гидратной оболочкой, или как результат взаимодействия ионов соли с ионами воды. Различают гидролиз по катиону и гидролиз по аниону. [c.176]

XI. I. ИОННЫЙ ОБМЕН. ТИПЫ ИОНИТОВ [c.666]

Свойства. Важнейшая физико-химич. характеристика И. с.— обменная емкость. Она определяется количеством способных к ионному обмену фиксированных ионов в единице массы сухого или единице объема набухшего ионита и выражается обычно в мг-экв/г или мг-дкв/см . Различают несколько видов обменной емкости полную, по отдельным типам активных групп для полифункциональных И. с.) и равновесную. Используют два основных метода определения обменной способности И. с. статический и динамический. В первом случае навеску И. с. приводят в контакт с определенным объемом р-ра электролита до установления ионообменного равновесия. В динамич. способе р-р электролита пропускают через колонку, заполненную испытуемым ионитом, до проскока , т. е. до насыщения И. с. поглощаемыми ионами. [c.434]

Межионные взаимодействия в расплаве столь сильны, что даже сильные экстрагенты типа растворов ТТА в ксилоле не извлекают 11 (IV) из расплава солянокислого пиридина или эвтектики хлоридов лития и калия [1] Это может быть объяснено невозможностью перехода ионов водорода из экстрагента в расплав. Однако здесь должен иметь место ионный обмен между ионами, находящимися Б органической фазе и растворенными в расплаве, вследствие их различного сродства к ТТА. Такие реакции пока не наблюдались. [c.349]

При ионном обмене катионов Na+ в цеолите на другие катионы возможно изменение расположения последних в структуре, некоторое сужение или расширение окон, ведущих в полости, и образование кислотных центров. В зависимости от типа катиона [c.28]

Для цеолита типа X при нормальной температуре ионы На+ практически полностью обмениваются на катионы кальция и стронция. При ионном обмене с катионами бария, магния, лантана, иттрия и аммония глубокого замещения катионов На+ нет. Незамещенными остаются катионы Ыа+, расположенные в местах 5[. В последнем случае обмен лимитируется отще плением молекул воды от гидратированных обменных катионов, так как в гидратированном состоянии их размеры больще входных окон. Повышение температуры ионного обмена до 82 °С обычно обеспечивает глубокое, хотя и медленное замещение катионов Ма+ на ка-, тионы Ьа +. . [c.29]

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]

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]

В кристаллах веществ, молекулы которых состоят из атомов двух видов, может быть различное взаимное расположение атомов. Атомы двух видов могут располагаться совершенно беспорядочно по отношению друг к другу или же строго чередуясь (рис. 4.10). Для большинства таких веществ характерно именно второе расположение атомов. Например, в кристалле иодоводорода Н1 иодид-ион по размерам значительно превосходит ион водорода и кристаллическая решетка, по-видимому, должна состоять из слоев молекул, подобных указанным на рис. 4.10, в. Обмен атомами (ионами) в отдельных узлах решетки кристалла невозможен при различных размерах атомов. В кристалле фтороводорода размерный фактор делает вероятным обмен между ионами и Н+, однако этого не происходит, так как ион водорода обладает значительными валентными силами, оставшимися не использованными полностью после взаимодействия с атомом фтора, и за счет этих сил (водородная связь) каждый ион водорода окружен фторид-ионами. Поэтому в кристаллической решетке веществ типа галогенидов при абсолютном нуле проявляется максимальный порядок в расположении атомов и 5°о=0, что и подтверждается экспериментально. [c.170]

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]

Окислительно-восстановительные реакции. Ионные реакции в растворах можно подразделить на два типа. Реакции первого типа, примеры которых были рассмотрены, не связаны с изменением заряда ионов и представляют собой ионно-обменные взаимодействия. Ко второму относятся реакции, в ходе которых заряды ионов изменяются, что обусловлено передачей электронов от одного иона к другому. Так, при взаимодействии [c.280]

Изотерма адсорбции ионогенных ПАВ на границе с твердым телом представляет собой в большинстве случаев типичную двухступенчатую кривую (рис. 135, кривая /), тогда как кривая обменной адсорбции ионов на той же поверхности является обычной кривой типа Лэнгмюра — з, д. м. (кривая II). Расхождение между кривыми начинается при ККМ и объясняется образованием поверхностных мицелл. В простейшем случае такая мицелла может быть бимолекулярной (см. рис. 132) с полярными группами, обращенными к воде и к твердой фазе. Действительно, расчет Ао, проведенный с использованием представлений о монослое, дает явно преуменьшенные значения площади на молекулу ( 10 А ), хо- [c.338]

Для удаления взвешенных и гумусовых веществ применяются методы отстаивания в отстойниках и осветлителях любого типа, а также фильтрование в напорных и открытых песчаных фильтрах с предварительной коагуляцией при высоком содержании гумусовых. Для уничтожения органических веществ, планктона и бактериального загрязнения необходимо использовать хлорирование и озонирование, для поддержания pH — подкисление, иодщелачи-вание и фосфатирование для поддержания допустимого содержания фтора — фторирование при недостатке и сернокислотную обработку при избытке для обезжелезивания — аэрацию, коагуляцию, подщелачивание, обработку перманганатом калия и катио-нирование для умягчения поверхностных вод — известковосодовое умягчение для умягчения подземных вод —ионный обмен для обессоливания — ионный обмен, электролиз, дистилляцию и гиперфильтрование. [c.162]

Цеолиты типа молекулярных сит легко вступают в реакции ионного обмена. Ионы натрия, ограничивающие вход молекул через восьмичленное кислородное кольцо в молекулярных. ситах типа 4А, можно удалить обменом на ионы кальция. Поэтому на этом материале не могут адсорбироваться молекулы размером более 5А. На рис. 2 показано влияние степени замещения ионов натрия ионами кальция на адсорбционные свойства. Молекулярные сита типа А, в которых более 30% натрия заменены катионами кальция, адсорбируют молекулы размерами до 5А и выпускаются как сита типа 5А. (промышленные молекулярные сита типа 5А, выпускаемые фирмой Линде содержат около 70% катионов кальция и лишь 30% натрия).- Как видно из рис. 2, двуокись углерода, диаметр молекулы которой равен 2,8 А, адсорбируется одинаково хорошо на молекулярных ситах типа 4А и 5А. Изобутан (диаметр молекулы 5,6 А) не адсорбируется на обоих 4,9 А) не может адсорбироваться до замены примерно 30% материалах. С другой стороны н-бутан (диаметр молекулы ионов натрия кальцием при большей полноте замены натрия он адсорбируется очень быстро. Таким образом, молекулярные сита типа 5А адсорбируют не только все те вещества, которые адсорбируются на ситах типа 4А, но и углеводороды нормального строения, не адсорбируя углероды, изостроения и циклические углеводороды, содержащие более, чем трехчленные циклы. [c.201]

В ионной паре происходит ионный обмен брозилат-иона OBs на перхлорат СЮ4 . В результате этого обмена внутренний возврат с образованием исходного, но рацемизированного брозилата становится невозможным. Ионная пара с перхлорат-анионом при внутреннем возврате может превратиться только в ковалентный перхлорат RO IO3. Известно, что соединения R0— IO3 гораздо более реакционноспособны в реакциях сольволиза, чем бро-зилаты RO . Следовательно, замена аниона OBs на анион IO4 в ионной паре фактически ликвидирует замедляющий скорость сольволиза эффект стадии возврата к из ионной пары R OBs" (уравнение (9.6)). Однако обмен иона OBs на СЮ4 происходит не в той же ионной паре, которая отвечает за быструю рацемизацию, а в ионной паре какого-то другого типа, так как в противном случае [c.136]

В предыдущей главе говорилось, что в решетке катализаторов, приготовленных по кислотной или щелочной методике, может оставаться заметное количество натрия. Так как при термической обработке натрий ухудшает стабильность и активность приготовленного катализатора, его необходимо удалять. Такое удаление достигается ионным обменом с ионами аммония или алюминия путем примепения соответствующих растворов солей. По этим причинам ионообменные свойства гидрогеля представляются весьма важными. Более того, по этим свойствам можно судить и о структуре геля. Облад, Милликен и Миллс [22 ] при изучении обменных свойств исходили лз следующих основных предпосылок 1) при низких концентрациях окиси алюминия один кислый центр представляется как ион алюминия, связанный с окисью кремния 2) в растворе ионы патрия, связанные с кислыми центрами, легко подвергаются воздействию других ионов поэтому можпо предположить, что кислые центры находятся либо на наружной поверхности частиц, составляющих гидрогель, либо диффундируют через неполностью конденсированную внутреннюю поверхность частиц 3) так как максимальная способность обмена основаниями наблюдается при содержании А]аОз от 30 до 32,5%, то можно предположить, что лимитирующий состав натриевой соли кислого типа приблизительно соответствует формуле КагО АЬОз 48Ю2 НгО. [c.42]

Простым путем для этого является ионный обмен. Замещение ионов Nа" ионами Са" " изменяет открытость пор фойязитового типа (сита 13Х), получаются менее открытые поры тина 10Х. Точно так же изменяется и морденит. [c.186]

Разнообразные применения имеет ионный обмен в технике. В качестве примера можно привести процессы умягчения и обессоливания воды. Умягчение воды — замену ионов кальция на ионы натрия можно проводить с помощью высокопористых минералов алюмосиликатов цеолитного типа с общей формулой А120з-т 102-пН20, в которых часть ионов водорода может заменяться на ионы металлов. Используются как природные минералы этого типа, так и синтетические (пермутит). Обозначая условно единичную ионообменную группу через ЫаП, реакцию ионного обмена можно представить в виде [c.213]

Процессы адсорбции классифицируют в соответствии с типом взаимодействия адсорбата с адсорбентом. Физико-химическая классификация основывается на том положении, что перераспределение компонентов между объемной фазой и поверхностным слоем может произойти под действием физических сил или в результате химической реакции между адсорбатом и адсорбентом. Химическую реакцию в этом случае можно представить либо как химическое ирисоедииеиие атомов (молекул), либо как ионообменное взаимодействие. Таким образом, согласно физико-химической классификации различают физическую (молекулярную) ад-сорб[иио, хемосорбцию (химическое присоединение атома, молекулы) и ионный обмен. В данном разделе рассматривается, главным образом, физическая адсорбция газов и паров. [c.108]

Для цеолита типа V при нормальной температуре даже кальций и стронций не приводят к полному замещению катионов Ка+. Во всех случаях остаются незамещенными труднодоступные катионы N3+ в местах Глубокий обмен катионов N3+в цеблйтй х типа X и У обеспечивается при ионном обмене с промежуточным прокаливанием [7] или под давлением при повышенных температурах [8]. [c.29]

Особым образом ведут себя аммонийзамещенные и протони-рованные (декатионированные) формы цеолитов типа X и У. Непосредственно ионным обменом протонированные формы (замещение N3+ на Н+) не удаётся получить вследствие разрушения цеолита в растворах кислот. Эти формы образуются при замещении катионов N3+ на ионы ЫН+4 и последующем прокаливании, способствую- [c.29]

В любом случае для возниююветт адгезии необходимо перемещеипе молекул адгезива (транспортная стадия) к дефектам и активны. центрам поверхности субстрата и их взаимодействие между собой. Механизм адгезии заключается в различных типах. межмоле-ку.трного взаимодействия. молекул контактирующих (раз. На дальних расстояниях, многократно превосходящих размеры взаимодействующих частиц, действуют ван-дер-ваальсовы силы типа дисперсионных, ориентационных, индукционных взаимодействий На расстояниях порядка молекулярных размеров действуют силы обменного и ионного взаимодействия. Роль взаимодействий проявляется в зависимости адгезии от структурных функциональных групп молекул адгезива, что установлено Притыкиным Л.М. В работе [2] установлено, что для данного субстрата каждая функциональная группа органических соединений вносит строго определенный вклад в энергию адгезии. Кроме того, адгезия зависит от природы субстрата, так прочность органических адгезивов к металлическим субстратам изменяется в ря- [c.8]

Мы рассмотрели один из типов химических реакции, который называется ионным обменом. В этих реакциях ионы как бы меняются своим окружением. Исходными веществами могут быть любые соединения, диссоциированные на ионы. Это и растворимые соли, и кислоты, и основания. Продукты же, напротив, обязательно должны быть недиссоциирующими. Это непременное правило, которое должно выполняться, иначе нельзя судить о протекании подобных реакций. [c.132]

Пептизация может быть вызвана действием как электролитов, так и неэлектролитов, растворенных в жидкости. Растворенное вещество вызывает пептизацию в том случае, если его молекулы или ионы адсорбируются на поверхности данных частиц, образуя вокруг них довольно прочную адсорбционно-сольватную пленку или двойной электрический слой. Например, осадок Ре(ОН)з пептизируется солями трехвалентного железа (в частности, РеС1з), при действии которых потенциалообразующий ион Ре + адсорбируется поверхностью частицы. В некоторых случаях пептизация вызывается заменой ионов диффузного слоя другими ионами с меньшей валентностью. В результате такой замены толщина диффузного слоя увеличивается, -потенциал возрастает, толщина гидратной оболочки вокруг частиц увеличивается, что приводит к разрыву связей между ними. Пептизация такого типа, основанная на ионном обмене, имеет место в почвах. В черноземных почвах коллоидные частицы содержат в диффузном слое преимущественно ионы Са +, что обусловливает небольшую величину -потенциала и слабые силы отталкивания. В этом случае силы притяжения между коллоидными частицами преобладают над силами отталкивания при взаимодействии двойных электрических слоев частиц, что вызывает коагуляцию почвенных коллоидов. Находясь в коагулированном состоянии, почвенные коллоиды не вымываются из верхнего пахотного горизонта, сообщая почве ценные агрономические свойства. [c.342]

В этом случае информацию о механизме реакции можно получить, измеряя отношение константы скорости изотопного обмена ке) к константе скорости рацемизации (йа). Если отношение кс к значительно больше единицы, это означает, что реакция происходит с сохранением конфигурации, поскольку процессы изотопного обмена не вызывают изменения конфигурации. Величина отношения ке ка, близкая к единице, указывает на рацемизацию, а величина этого отношения, равная /г, говорит об обращении конфигурации (разд. 10.1). В зависимости от природы К, основания и растворителя наблюдается один из трех типов стереохимического поведения. Как и в реакции расщепления алкоксидов, в растворителях с низкой диэлектрической проницаемостью обычно наблюдается сохранение конфигурации, в полярных апротонных растворителях — рацемизация, а в протонных растворителях — обращение конфигурации. Однако в реакциях обмена протона появляется и четвертый тип стереохимического поведения. Было найдено, что в апротонных растворителях и с апротонными основаниями, подобными третичным аминам, отношение кс1ка. меньше 7г это свидетельствует о том, что рацемизация происходит быстрее, чем изотопный обмен (такой процесс известен как изорацемизация). В этих условиях сопряженная кислота амина остается ассоциированной с карбанионом в виде ионной пары. Иногда ионная пара диссоциирует достаточно медленно, для того чтобы карбанион успел вывернуться и снова захватить протон [c.415]

НОСТЬ к обмену зависит от природы групп, а также от типа и концентрации в растворе обменивающихся ионов. По этой причине величина емкости будет неопределенной, если не указаны условия, при которых она измерена. Массовая обменная емкость Гм — это количество эквивалентов (экв) данного иона М +, поглощенного 1 кг ионита (экв/кг или мэкв/г), находящегося в равновесии с раствором, имеющим определенную концентрацию (активность) этого иона и Н+-ионов. Объемная обменная емкость—это число мэкв иона, поглощенных 1 см набухщего ионообменного материала. Если все способные к обмену ионы ионита замещены ионом М, то обменная емкость называется полной (предельной) Гм- [c.673]

Было обнаружено, что коагулирующее действие электролитов прежде всего определяется величиной заряда тех ионов, знак которых противоположен знаку заряда коллоидных частиц, т. е. совпадает со знаком противоиона коагулирующее действие резко возрастает с увеличением заряда коагулирующего иона. По мере увеличения концентрации электролита заметная коагуляция проявляется только выше некоторой критической концентрации Ск, получившей название порога коагуляции. Отношение порогов коагуляции одно-, двух- и трехзарядных противоионов приближенно равно 1 0,016 0,0015 соответственно обратные величины, получившие название коагулирующей способности, образуют ряд чисел 1 60 700, приблизительно пропорциональных шестой степени валентности коагулирующего иона правило Шульце — Гарди). Было замечено, что вблизи порога коагуляции абсолютная величина -(потенциала, независимо от знака заряда коллоидных частиц, оказывается сниженной примерно до 30 мВ (точнее, находится в пределах от 25 до 50 мВ). Тщательные исследования коагулирующего действия разл ичных электролитов одного валентного типа показали, что они образуют лиотропные ряды, близкие к лио-тролпьш рядам, определяемым по участию в ионном обмене и влиянию электролитов на электрокинетический потенциал (см. 6, гл. VII). [c.295]

НЕЖЕСТКИЕ МОЛЕКУЛЫ, характеризуются тем, что для перехода из одной равновесной конфигурации в другую требуется затрата энергии не более 100 кДж/моль. На кривой или полсти потеиц. энергии Н. м. имеется одии пологий минимум или (в случае молекул, обычно рассматриваемых в стереохимии) неск. минимумов, разделенных относительно малыми барьерами и соответствующих одинаковым или разл. равновесным конфигурациям. Изменения конфигурации Н. м. могут совершаться путем шшерсии, внутр. вращения, полигонных перегруппировок или с разрывом связей (напр., в случае таутомерии). Один из простейших примеров Н. м.— молекула 0=С=С=С=0, в к-рой валентный угол ССС (158°) легко деформируется. Для циклопентана наблюдается переход между двумя конформациями (конверт и полукресло) этот переход не вызывает изменения углового момента молекулы и наз. псевдовращением. Стереохим. нежесткость характерна для молекул неорг. и комплексных соед., имеющи.- атомы с координац. числами 5, 7, 8, 9 (напр., PFs), в к-рых в результате псевдовращения происходит обмен экваториальных и апикальных заместителей. В ионных молекулах типа LiBH4 нежесткость обусловлена малыми барьерами перехода атома металла с одного ребра тетраэдра BHi ла другое. [c.370]

Сильнокислотные катиониты позволяют проводить ионный обмен в щелочной, кислой и нейтральной средах, а слабокислотные и смешанного типа — только в щелочных и нейтральных растворах. Это утверждение справедливо для процессов чистого ионообмена, когда же имеют место процессы комплексообразования, то это правило может нарушаться. Так, слабокислотный катионит СГ-1 извлекает ионы урана из слабокислых растворов. К сильнокислотным катионитам относится выпускаемый в Советском Союзе катионит КУ-2, представляющий собой продукт сульфирования сополимеров стирола и дивинил-бензола. Катионит КУ-2 кроме высокой емкости обладает повышенной стойкостью в кислой и щелочной средах даже при температуре около 100° С, поэтому его следует применять на байпасных установках очистки вод I контура ядерных реакторов. Этот катионит выпускается и ядерного класса — КУ-2-8 чс. Кроме того, выпускаются катиониты марок СВС-1, СВС-3, СДВ, СДФ и др. За рубежом выпускаются сильнокислотные катиониты С-50-А, аллассион S (Франция), леватиты PN, KSN (ФРГ), IR-400, амберлит-200, дауэкс-50 (США). [c.141]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология