Некоторые типы ионообменных смол

К наиболее слабокислотным катионитам следует отнести некоторые феноло-формальдегидные смолы. Ионообменные смолы этого типа отличаются очень малой скоростью установления сорбционного равновесия (равновесие устанавливается не ранее, чем через 200—400 ч), поэтому они не нашли практического применения. Однако феноло-формальдегидные смолы можно модифицировать, сообщая им высокую кислотность введением в структуру смолы сульфогрупп. Сульфированию подвергают либо исходный фенол, либо смолу на промежуточных стадиях ее образования. Такими путями были получены полифункциональные катиониты марки КУ-1, МСФ (отечественного производства), вофатиты Р и Д, амберлит Ш-100, дауэкс-30 и др. [c.65]

V.B.2. Некоторые типы ионообменных смол [c.396]

Вопросы образования трехмерных структур представляют особый интерес. В некоторых случаях (например, при получении линейных растворимых полимеров) эти явления следует максимально ограничить, но в основном формирование пространственной структуры является очень важной технологической задачей (при получении целлюлозы и каучука с высокой ударной вязкостью, водонерастворимых и стабильных материалов типа ионообменных смол, покрытий, клеев и т. п.). [c.53]

В табл. 10 приведены некоторые характеристики ионообменных смол типа РФ, ВФ и СФ [101]. [c.53]

Аналогичное совпадение между данными титрования и количеством ионогенных групп матрицы [ ] наблюдалось в анионитах и других типах ионообменных смол. Способность ионов малых размеров обмениваться с противоионами всех функциональных ионогенных групп при определенном значении pH наблюдается и у минеральных ионитов. Предельная величина обменной емкости по большим ионам зависит от ряда факторов — степени сшитости ионита, зернения, размера сорбированных ионов, температуры и др. В некоторых случаях, как например при поглощении стреп- [c.158]

Для очистки воды от примесей ионного характера (солей, кислот, щелочей) широко применяют ионообменную сорбцию. Суть процесса заключается в использовании нерастворимых полимеров (сорбентов) искусственного или минерального происхождения, содержащих функциональные группы, способные связывать либо катионы с высвобождением ионов Н+, либо анионы с высвобождением ионов ОН . Сорбенты первого типа называются катионитами, сорбенты второго типа — анионитами.И те и другие объединяются общим названием иониты. Ионитами являются глины, некоторые минералы, синтетические ионообменные смолы. [c.201]

Для объяснения ионного обмена, протекающего в почвах, было предложено много гипотез [3], но окончательно были приняты во внимание только две. Одна из них исходит из признания необходимости присутствия гуминов и гуминовых кислот, особенно в почвах, богатых органическим веществом. При распаде таких почв образуется ряд органических соединений неопределенного состава, содержащих гидроксильные или карбоксильные группы, которые ведут себя подобно фенольным и гидроксильным группам ионообменных смол. Однако во многих почвах с низким содержанием органического вещества и в тех почвах, где органическое вещество было разрушено перекисью водорода, все же наблюдается значительная сорбция. При фракционировании почвы после удаления крупных частиц и многократного декантирования остается так называемая коллоидная фракция , которая, согласно результатам петрографических и рентгеноструктурных исследований, состоит главным образом из глинистых минералов. Была установлена тесная связь между ионообменными й другими свойствами почвы и составом глинистых фракций. Найдено, что- многие свойства почвы зависят от количества и типов глинистых минералов, находящихся в ней (см. стр, 39). Кроме того, другие алюмосиликаты, находящиеся в некоторых почвах, также могут определять их ионообменные свойства. Так, глауконит представляет собой аналогичный [c.15]

К данному типу относятся смолы, избирательно адсорбирующие многие, и том числе окрашенные, вещества по типу неионного поглощения. Такие смолы в некоторой степени способны и к ионообменному поглощению (как правило, и Ограниченной области значений pH), однако чаще стремятся использовать смолы с пониженной ионообменной способностью. Большинство смол (кроме специально отмеченных случаев) вырабатывается в гранульной форме. [c.75]

Установлено, что макропористые ионообменные смолы при нагревании в воде более устойчивы, чем классические микропористые [50, 51]. После термической обработки некоторых типов макропористых ионообменников наблюдается изменение объема пор. Объемная обменная емкость при этом сохраняет свою величину. [c.105]

Отметим, что неудачный выбор ионообменника при исследовании состояния вещества в растворе может привести к ошибочным результатам. Поэтому необходимо учитывать, например, что иониты, содержащие фенольные группы, обладают восстановительными свойствами и, следовательно, непригодны при изучении таких легко восстанавливаемых ионов, как ионы серебра, ртути и т. п. Смолы фенолформаль-дегидного типа неустойчивы по отношению к окислителям. Карбоксильные, фосфатные группы, аминогруппы и тем более хелатообразующие группировки в ионообменных смолах могут образовать прочные комплексы с ионами некоторых металлов, что приводит к существенным осложнениям при исследовании состояния этих ионов. [c.163]

Этот вид хроматографии основан на обмене ионами с определенным зарядом (катионами или анионами) между жидкой и твердой фазами. Твердые вещества, способные обменивать некоторые из своих лабильно связанных ионов на ионы раствора, называются ионитами. В зависимости от знака обмениваемых ионов они бывают катионитами и анионитами. Использующиеся в аналитической практике иониты обычно представляют собой нерастворимые в воде органические полимеры, называемые ионообменными смолами, которые содержат ионные группы типа —50з, —МЯз> —СОО и др. Чаще всего применяют сополимеры полистирола и дивинилбензола. В качестве ионитов могут служить и некоторые сложные неорганические вещества. [c.416]

Такого типа полимерные сульфокислоты и некоторые другие полимерные кислоты и основания обладают исключительно ценным свойством они поглощают из растворов различные ионы. Их применяют в технике под названием ионообменные смолы (иониты), например для получения воды, не содержащей солей. [c.195]

Амберлит С0-50 типа 2 можно рекомендовать для разделения смесей алифатических полиаминов с ароматическими аминами, так как соединения этих типов элюируются с ионообменной смолы при одном и том же значении pH. Рекомендуемый метод описан в работе [1]. Для очистки смол рекомендован способ Хирса. Перед загрузкой в колонку смолу суспендируют в буферном растворе ацетата пиридина с pH 6,32 (0,1 и.) и перед применением несколько раз промывают для удаления примесей. Большинство разделяемых аминов определяли при помощи реакции с нингидрином. Однако некоторые амины не дают положительной реакции с нингидрином, поэтому их приходилось определять другим подходящим методом после того, как элюат разделяют на два отдельных потока, один из которых направляют в линию нингидрина, другой — в коллектор для сбора фракций (табл. 30.7). [c.282]

На первых этапах для фракционирования ферментов применяли ионообменные смолы, такие как карбоксильную смолу, амберлит ШС-50 (форма ХЕ-64), дауэкс-50 (НН ), дауэкс-2 (С1 ), амберлит-Ш-4В (ацетат). Некоторые ферментные белки были удовлетворительно очищены при помощи этих соединений, особенно если они имели небольшой молекулярный вес и изо-электрическую точку в слабощелочной зоне. Однако со временем стало ясно, что смолы недостаточно эффективны для фракционирования и очистки большинства ферментов, и тогда были созданы ионообменники, представляющие собой химические производные целлюлозы, в которую вводились ионогенные радикалы различных типов. [c.152]

Типы ИОНИТОВ и их свойства. При ионообменной хроматографии сорбентами служат ионообменники (иначе называемые ионитами) — вещества, которые имеют в своем составе катионы или анионы, способные к обмену в растворе с другими катионами или анионами. В качестве ионообменников могут применяться неорганические вещества цеолиты (водные алюмосиликаты натрия, кальция, магния и некоторых других элементов), сульфированные угли, фос-формолибдаты и цирконаты некоторых тяжелых металлов. В исследовательской практике для разделения радиоактивных изотопов наибольщее применение в качестве ионообменников нашли полимерные смолы, получаемые синтетически. Синтетические органические ионообменные смолы (сокращенно их называют просто смолами) имеют целый ряд достоинств они почти не растворимы в большинстве используемых растворителей, обладают хорошей механической прочностью, стойки к действию кислот и щелочей. По сравнению с другими сорбентами смолы способны поглотить на единицу веса значительно большее количество ионов из раствора (т. е. они обладают большей емкостью по сравнению с другими ионообменниками). [c.182]

Последнее время ионообменные синтетические смолы изготовляются в больших количествах многими фирмами. В основном эти смолы используются для водоочистки, в последние годы некоторые компании для использования в хроматографических системах предварительно очишают промышленные смолы. Некоторые из этих компаний выпускают собственные ионообменные материалы (см. табл. 8.1). Обширный перечень фирм, производящих ионообменные смолы и типы доступных смол, дан в ряде ссылок рекомендуемой литературы в конце главы. [c.222]

Автор отказывается от рассмотрения некоторых вопросов теоретического, практического и аппаратурного характера, для того чтобы уделить больше места и внимания основной цели. В связи с этим читателю предлагается дополнительная специальная литература по ионообмену [238, 239, 242, 243, 244]. В книге рассмотрены не отдельные типы хелатных смол, а материал изложен с общих теоретических и практических позиций. Теоретические вопросы поднимаются лишь в объеме, необходимом для выяснения практической проблемы. [c.9]

Накопленный в области ионного обмена опыт привел в конце концов к получению различных типов ионообменников, и некоторые из них уже производят в промышленных масштабах. Эти ионообменные смолы обладают селективностью по отношению к катионам или анионам. В некоторых областях техники, особенно при очистке воды, такая селективность оказала прямо-таки революционизирующее действие. [c.11]

Потребовалось выполнить исключительно большую экспериментальную работу по выбору п синтезу сорбентов и изучению условий проведения хроматографических процессов, прежде чем были созданы современные весьма изяш,ные хроматографические методы фракционирования макромолекул. Затруднения, возникшие при разработке этих методов, связаны прежде всего с необратимостью сорбции и малой емкостью сорбции белков. Период поисковых работ включал изучение распределительной хроматографии [1, 4] и молекулярной сорбционной хроматографии, в том числе весьма удачный для своего времени разработанный Тизелиусом метод хроматографии на фосфате кальция [2] и высаливающий хроматографический процесс [3], в котором емкость сорбции белков резко увеличивалась при высоких концентрациях электролита в растворе. Все эти методы, однако, уступили свое место высокоэффективной хроматографии белков на некоторых типах ионообменных смол, на модифицированных целлюлозах и методу гельфильтрации на сефадексах. Имеется значительное число обзоров по хроматографии белков, среди которых наиболее подробными являются статьи Циттла [4] и Мура и Штейна [5]. [c.188]

В настоящел сообщении рассматриваются результаты работ авторов по синтезу некоторых типов ионообменных смол (катионитов и анионитов). [c.21]

Сульфокислоты ЯВЛЯЮТСЯ также промежуточными веществами при синтезе некоторых красителей их применяют как дубители и катализаторы (толуолсульфокислота, контакты Петрова и Твит-чела). Сульфированием сшитых полимеров и сополимеров (особенно стирола с дивинилбензолом) получают наиболее распространенный тип ионообменных смол (сульфокатиониты), используемых для извлечения катионов редких металлов, для обессоливания, в качестве катализаторов и т. д. Однако в наиболее крупных масштабах процесс сульфирования применяют для производства ПАВ типа алкиларилсульфонатов КАгЗОгОМа. [c.328]

Адсорбция фенолов из водных растворов ионитами в отличие от адсорбции другими сорбентами имеет некоторые характерные особенности. Степень адсорбции зависит от типа ионообменной смолы и содержащихся в ней функциональных групп, степени диссоциации адсорбируемого вещестра, значения pH раствора и др. [c.169]

Катализаторы О — алкилирования. Из предложенных гомогенных (серная, фосфорная, борная кислоты) и гетерогенных (оксиды алюминия, цеолиты, сульфоугли и др.) кислотных катализаторов в промышленных процессах синтеза МТБЭ наибольшее распространение получили сульфированные ионообменные смолы. В качестве полимерной матрицы сульфокатионов используются полимеры различного типа поликонденсационные (фенол — формальдегидные), полимеризационные (сополимер стирола с ди — винилбензолом), фторированный полиэтилен, активированное стекловолокно и некоторые другие. Самыми распространенными являются сульфокатиониты со стиролдивинилбензольной матрицей двух типов с невысокой удельной поверхностью около 1 м /г [c.149]

Ф. И. Боротицкая и Ю. С. Прессанализируя вопрос о целесообразности того или иного способа очистки цинковых растворов от кобальта, пришли к выводу, что очистка а-нитрозо-р-нафтолом целесообразнее очистки ксантогенатом. Цементация цинковой пылью в присутствии активаторов типа арсенат натрия целесообразна, если, кроме кобальта, из раствора необходимо выделить еще никель и другие примеси вроде мышьяка и сурьмы. Авторы экспериментально подтвердили целесообразность удаления избытка органических реагентов и некоторых продуктов реакции, образующихся при очистке как посредством адсорбции ионообменной смолой Вофатит Е, так и активированным углем. [c.430]

Однако между этими способами существует много важных различий. В способе опережающего электролита используют обычную ионообменную смолу, а в способе отстающего электролита — особо приготовленную (типа ретардион). Способ отстающего электролита основан на обратимой ионообменной сорбции электролитов, в результате чего можно достичь хорошего отделения ионов от очень крупных органических молекул (рис. 34), тогда как в случае способа опережающего электролита такое разделение вызывается диффузией органических молекул в поры ионита, размеры которых становятся лимитирующим фактором. Если молекулярный вес органического компонента превысит некоторое критическое значение (500—1000), разделение может не произойти. [c.114]

Согласно Пепперу и Райхенбергу, когда полностью набухший катионит в солевой форме входит в соприкосновение с водным раствором соли или гидроокиси того же самого металла, наблюдаются два явления. Происходит потеря воды смолой и проникновение внутрь зерен некоторого количества электролита. Как степень уменьшения набухания, так и степень проникновения электролита в смолу снижаются с ростом поперечной связанности. Аналогичные явления наблюдаются и тогда, когда набухшая смола приходит в соприкосновение с водным раствором неэлектролита. Однако между обоими этими явлениями существует важное различие изотермы сорбции неэлектролитов качественно имеют характер лангмюровских или фрейндлиховских кривых, т. е. отношение моляльности растворенного вещества внутри смолы к моляльности в растворе уменьшается с ростом последней. С другой стороны, сорбция электролитов качественно подчиняется изотермам типа кривых Доннана, иначе говоря, отношение моляльностей растет с увеличением моляльности раствора. Проникновение, электролитов внутрь смолы имеет важное значение, тем не менее мы будем здесь подробно рассматривать только сорбцию неэлектролитов, потому что последнее явление интерпретируется более легко, и это в свою очередь позволяет выяснить основные характерные особенности ионообменных смол. [c.21]

Описано использование ионообменных смол для регулировки поступления адсорбированных ими антибиотиков в рану. Иониты наносят на пластические пленки из виниловых полимеров (—С—ЗУ 20), пластификаторов (дибутилфталата) и поверхностноактивных веществ неионного типа (тван-80) эти пленки удерживают зерна смолы и в то же время позволяют протекать ионообменной реакции в месте соприкосновения с сывороткой. Разработана методика изучения некоторых факторов. [c.174]

В главе 1. 1 приводились примеры использования синтетических цеолитов. Другие неорганические материалы, например окись алюминия, также находят применение в аналитической химии. Вопросы, связанные с использованием подобных материалов, рассматриваются во многих руководствах но хроматографии. При разделении некоторых неорганических веществ иониты этого типа оказываются более селективными, чем ионообменные смолы. В главе 12. 4 (стр. 25Л) наглядно демонстрируются преимущества применения в качестве анионита окиси алюминия. Используются п другие неорганические соединения например, 12-молибденофосфат аммония может применяться как довольно селективный катионхгт (см., например, [7 ). В последние годы изготовляются и другие неорганические ионитье с приемлемой емкостью и удовлетворительной скоростью обмена [1, 2, 15, 16J . В их числе для хроматографических работ успешно применялись фосфат и вольфрамат циркония. Эти материалы обладают большой устойчивостью к высоким температурам и ионизирующей, радиации и являются весьма перспективными. [c.153]

До появлегшя ионообменной техники разделение редких зе.мель было чрезвычайно трудоемким даже в малых количествах. В течение многих лет для разделения использовали лишь фракционированную кристаллизацию, проводимую обычно в виде выделения двойных сульфатов, фракционированного осаждения или фракционированного разложения позднее к ним добавили процедуру удаления церия в виде Се , а европия, самария и иттербия — в двухвалентном состоянии. Все эти методики (за исключением особых случаев, например удаления европия) сейчас совершенно вытеснены разделением при помощи ионообменных смол. Хотя химические свойства всех лантанидов в состоянии окисления III почти одинаковы, имеются все же небольшие количественные различия, которые носят систематический характер при переходе от La к Lu (Y занимает место приблизительно между Dy и Но). Ионообменное разделение основано на том, что постепенное уменьшение радиуса иона и следующее отсюда понижение основности приводит к постепенному упрочению связи с лигандами (по мере возрастания атомного номера). Первым следствием этого является то, что радиусы гидратированных ионов лантанидов М + увеличиваются с возрастанием атомного номера. Поскольку в основе прочности связывания катионов с анионными группами обменных с. юл лежит, по-видимому, электростатическое притяжение гидратированного катиона к отрицательной группе, то оказывается, что чем больше радиус гидратированного иона, тем менее прочно он будет связываться. Таким образом, уже один этот эффект люжет быть причиной разделения ионов лантанидов М . Если. медленно пропускать раствор, содержащий некоторые из этих ионов, через колонну с катионооб.менной слюлой, то самые тяжелые ионы будут проходить через нее первыми. Этот процесс можно описать равновесием типа [c.513]

Чем выше молекулярный вес органической кислоты или основания, тем прочнее они удерживаются ионообменными смолами, однако, если размер ионов выше некоторого предела, смолы начинают проявлять ситовой эффект ионы не могут проникнуть в поперечносшитую сетку смолы, и если это все же происходит, то в очень слабой степени. Большие ионы могут удерживаться обменниками с открытой физической структурой, как, например, пористые и крупносетчатые смолы, обменники на основе целлюлозы и микрокристаллические неорганические обменники. Большое значение приобретают неионные эффекты растворителя . Обменник на основе полистирола прочно связывает ароматические ионы, например катионы бензиламмония и 1,1 О-фенантролина или анионы л-толуолсульфокислоты. На неорганических обменниках эти ионы удерживаются совсем слабо. Когда речь идет о сорбции веш,ества неионного характера, гораздо большее значение имеет химическая природа матрицы или основной хребет обменника, а не тип ионных групп. [c.218]

Некоторые мембранные электроды из ионообменных смол обладают электродной функцией, зависящей от концентрации в растворе ионов СПАВ. Описаны ион-селективные электроды такого типа для лаурилсульфата натрия и цетилтриметиламмония. Прямолинейные участки кривой зависимости электродного потенциала от логарифма концентрации дают возможность определять СПАВ вплоть до критической концентрации мицеллообразовапия [37, 38]. В работе [39] описано определение органической серы в анионных СПАВ методом мокрого сжигания при 140—160° С со смесью азотной и хлорной кислот, с последующим определением образующейся серной кислоты осаждением в виде сульфата бария. [c.237]

Ионный обмен в почве, о котором говорилось в разд. 5.2.1, происходит не только на глинах, но и на гумусовых веществах. Некоторые типы бурых углей использовались для умягчения воды, а до синтеза ионообменных смол сульфированный черный уголь был единственным катионитом, способным функционировать в Н+-форме. Недавно было показано, что биополимерные материалы могут вести себя как эффективные сорбенты, образующие хелатные соединения с ионами металлов. Мицеллы низших грибков, упрочненные синтетическими смолами, применяли для очистки сточных вод [87], а тяжелые металлы разделяли хроматографически на хитине или хитозане [133]. [c.236]

Для хроматографии на ионообменных смолах предпочитают пользоваться монофункциональными (гомоионными) ионитами. Обычно это смолы типа стирол-дивинилбензол. Наличие в смоле функциональных групп лишь одного типа позволяет надеяться на более четкое разделение. Параметры хроматографического процесса должны быть таковы, чтобы при движении подвижной фазы в колонке существовало равновесие между подвижной и неподвижной фазами. Решающую роль при этом играет размер частиц ионита. Чем мельче частицы, тем быстрее устанавливается равновесие, т. е. тем большей может быть скорость потока подвижной фазы. В то же время с уменьшением размера частиц растет гидродинамическое сопротивление колонки. Если частицы ионита достаточно прочны (неорганические иониты, ионообменные смолы), то хроматографирование можно вести под давлением (см. гл. 8). Некоторые более мягкие иониты, например на основе полидекстрана, не выдерживают повышенных давлений. В любом случае необходимо выявить оптимальный вариант. Типичные размеры частиц ионитов, предназначенных для различных целей, приведены в табл. 5.8. В хроматографии очень важно применять как можно более однородные по размеру частицы, поэтому поступающие в продажу хроматографические иониты фракционируют по размерам частиц. Частицы традиционных ионообменных целлюлоз представляют собой не шарики, а палочки диаметром 18—20 мкм и длиной 20—300 мкм однако недавно удалось получить целлюлозные иониты в виде шариков. В промышленных или пилотных установках следует использовать смолы с более крупными частицами, например размером 850—2000 мкм (т. е. 10— 20 меш). [c.266]

В воде иониты обладают ионной электропроводностью, которая обусловлена наличием подвижных ионов в ионных атмосферах ионитов. Мембраны, изготовленные из ионообменных смол, также обладают ионной электропроводностью и, находясь во влажном состоянии, ведут себя аналогично водным растворам сильных электролитов, поэтому могут применяться в качестве электролитов ТЭ. В зависимости от типа применяемой для изготовления мембраны смолы различают катионообменные и анионообменные мембраны. В катионитовых мембранах заряды переносятся катионами, в аяиони-товых мембранах — анионами. По методу изготовления и структуре мембраны подразделяются на гомогенные и гетерогенные. Гомогенные мембраны состоят из однородной тонкой пленки ионообменной смолы на поддерживающей сетке из инертного материала. Гетерогенные мембраны представляют собой пленки, состоящие из смеси тонко измельченной ионообменной смолы со связующим инертным материалом,. имеющим высокую химическую стойкость, достаточную механическую прочность и хорошую эластичность. Связ ющими материалами служат каучук и некоторые полимеры. Толщина ионообменных мембран составляет 0,1—1,0 мм. Гомогенные мембраны имеют более высокую электрическую проводимость, но меньшую механическую прочность, чем гетерогенные мем- [c.85]