Ионообменные материалы и их характеристика

Этот раздел посвящен применению ионообменных материалов, которые представляют собой эффективные и очень удобные носители для введения кислых и основных катализаторов в реакционную среду, содержащую органические вещества. При их использовании отпадает необходимость в промывке продуктов реакции, поскольку реакционная смесь легко отделяется от гранул катализатора простой декантацией или быстрым фильтрованием. Особенно удобно осуществлять контактирование путем пропускания реакционной смеси через колонку, заполненную твердыми гранулами или шариками ионообменного материала. Некоторые характеристики поступающих в продажу ионообменных материалов приведены в табл. 41 (см. также книгу 1721]). [c.199]

Авторы старались выдержать следующую логику изложения материала основные уравнения переноса выводились с позиций термодинамического (глава 2) и микроскопического (глава 3) подходов с учетом структуры ионообменного материала (глава 1). Затем на основе содержания глав 1-3 были проанализированы структурно-кинетические модели мембран (глава 4), при этом кратко перечислены свойства мембран и явления переноса и закономерности, которые могут быть описаны в рамках той или иной модели. Наконец, в главе 5 рассмотрены основные транспортные свойства мембран (электропроводность, диффузионная проницаемость, селективность переноса противоионов, перенос воды), причем экспериментальные закономерности проанализированы в рамках той или иной структурно-кинетической модели. Глава 6 посвящена учету влияния концентрационной поляризации мембран на их транспортные характеристики. [c.7]

Качество ионитов определяется рядом показателей. Основной технологической характеристикой их служит обменная емкость, т. е. содержание способных к обмену противоионов. Это — величина постоянная, определяемая числом фиксированных ионов и не зависящая от природы противоионов. Емкость относят к установленному количеству ионообменного материала, обычно к единице массы ионита в стандартном состоянии или к единице объема набухшего ионита. Способность данного количества ионита поглощать определенное количество ионов зависит от условий, при которых происходит ионный обмен. [c.430]

Вначале задаются исходные данные для расчета оптимальных режимов группы однородных фильтров (число ступеней очистки и глубина очистки после каждой ступени). На втором этапе задаются численные значения переменных, определяющих работу параллельных колонн внутри каждой ступени очистки (количество параллельно работающих фильтров, характеристики ионообменного материала, схема регенерации). Наконец, третий, основной этап заключается в расчете оптимальных условий работы отдельной колонны при заданных исходных данных. Оптимизация [c.178]

Выбор ионообменного материала облегчен тем, что в настоящее время доступно ограниченное число ионообменников. Большинство ионообменных материалов представляют собой органические смолы на основе полистирола, сшитые дивинилбензолом. Смолы содержат различные функциональные группы как основного, так и кислотного (с различными константами диссоциации) характера, обусловливающие их ионообменные свойства. Для разделения пригодны также неорганические ионообменники, однако с ними проводилось очень мало исследований. Основной характеристикой органических смол является тип смол, например сильноосновные. Тип смолы определяется типом ионов, которые можно на них разделить. Второй важной характеристикой является степень [c.83]

Промышленные ионообменные материалы обладают хорошими гранулометрическими характеристиками, однако емкость органических смол для кондуктометрической анионной хроматографии слишком велика. Наполнители для колонок, состоящие из мелких частиц на основе силикагеля с химически привитой внешней оболочкой ионообменного материала, позволяют получать неплохие результаты, однако некоторые из них не дают воспроизводимости и стабильности. [c.121]

Решение вопросов разделения ионов и регенерации ионообменных смол в колонках при наложении постоянного тока требует знания удельной электропроводности различных солевых форм ионитов. По величине электропроводности ионообменного материала можно судить о кинетических и статических характеристиках ионитов [1]. В настоящей работе по ранее разработанной методике [2] исследована зависимость удельной электропроводности ионитов АВ-17, ЭДЭ-ЮП и КБ-4-2П от природы, температуры и концентрации равновесного раствора. Предварительные опыты показали, что для гарантированного перевода любой из применявшихся смол из одной формы в другую через ячейку достаточно пропустить в течение 10— 12 час. 1 л раствора, а для приведения в равновесие смолы в той же ионной форме, но при другой концентрации раствора — 100 мл в течение [c.179]

Не существует слабых катионитов на основе силикагеля, так как при рН<8 материал не ионизирован, а при рН>8 разрушается подложка наполнительного материала. Сравнительные характеристики модифицированных силикагелей и ионообменных смол, применяемых в ионообменной хроматографии, даны в табл. 2.1. [c.35]

Из других возможных областей утилизации осадков следует отметить использование гальваношламов для изготовления ионообменных материалов. Шламы гранулируют с добавлением в качестве вяжущих линейных полимеров. Изучение ионообменных характеристик материала показало, что он пригоден для селективного извлечения тяжелых цветных металлов, мышьяка, теллура и некоторых трансурановых элементов из сточных вод (Использование... 1993 г.). [c.113]

При выборе промывной системы следует принять во вн мание следующие соображения. Одно из них касается относительной характеристики процессов фильтрования и осаждения. Часто материал осаждается хорошо. а фильтруется и промывается с неэкономичными, малыми скоростями. Обратное положение случается редко, за исключением тех случаев, когда разница плотностей раствора и твердого вещества весьма мала. Когда и осаждение и фильтрование затруднены, ионообменный или адсорбционный методы. разделения оказываются более экономичными. [c.173]

Все рассмотренные выше основные характеристики ионообменных процессов относятся к взаимодействиям, протекающим в водной среде. Практическое использование смеси катионитов и анионитов для очистки смешанных водно-органических растворов обусловливает необходимость выявления особенностей и установления некоторых зависимостей при обмене ионов в этих растворах. Однако ограниченность теоретического и экспериментального материала позволяет установить только качественную связь между некоторыми константами растворителя, кинетикой процесса и равновесным распределением ионов. Иониты в смешанном слое до сих [c.27]

Эффективное использование ионообменных материалов в виде гранул, волокон, ионитовых мембран невозможно без тщательного изучения их структуры и свойств. За последнее время достигнуты значительные успехи в исследовании физикохимических и электрохимических -характеристик ионитов, изучены вопросы кинетики и равновесия ионного обмена, накоплен обширный материал в отношении химической, термической и радиационной устойчивости сорбентов. [c.3]

В настоящей книге сделана попытка обобщить разрозненный в журнальных статьях материал по спектрофотометрическому исследованию ионитов и представить характеристики ИК-спек-тров основных типов ионообменников. Настоящая работа содержит 140 спектров различных ионообменных материалов синтетических смол с катионо-, анионообменными и амфотерными [c.3]

Используя автоматическую ионообменную аппаратуру, можно выполнить полный анализ облученного материала в течение 2 ч, в то время как выполнение аналогичного анализа вручную занимает 1,5 — 3 дня. Ручной метод требует постоянного внимания оператора, в то время как автоматическое оборудование нуждается лишь в периодическом контроле. При определении почти всех элементов, присутствующих в следовых количествах, разрешается не меньше 90% каждого элемента, стандартная погрешность среднего составляет 3 - 5%. Ясно, что эти характеристики определяются в основном детальной разработкой схемы химического разделения, а не конструкцией автоматической установки. [c.311]

В обзоре литературы по ионообменному синтезу неорганических соединений представлены с возможной полнотой работы, содержащие, по мнению автора, оригинальный и практически важный материал. По методам синтеза органических соединений дана общая характеристика используемых приемов и немногочисленные примеры. [c.113]

На скорость обмена ионов наряду со структурой ионита и видом ионообменных групп оказывает влияние также зернение обменника. Значение этого фактора иногда переоценивается, но иногда также и недооценивается. При практических и научных работах, в которых применяются ионообменные сорбенты, оказываются важными наряду с величиной зерна фильтрующего материала также такие факторы, как размеры фильтра, характеристика фильтрующей колонны. Поперечное сечение и высота фильтра должны быть согласованы, как известно, с размерами зерна. Для узких колонок, которые, как правило, используются в научных опытах, нужно выбирать более мелкое зернение, чем это принято обычно для больших и технических фильтров. Для того чтобы избежать помех при фильтровании, пылевидный материал необходимо удалять промывкой или взрыхлением. Для технических колонн нижняя граница зернения приблизительно 0,3—0,5 мм. При слишком грубом зерне ( 3 мм) разделение на фильтре неудовлетворительное, так как при больших объемах пропускаемого раствора на процесс обмена начинает заметно влиять диффузия внутри зерна. [c.297]

НЫМ фосфатом натрия и промывали гелеобразный осадок дистиллированной водой. Затем гель оставляли для созревания в течение нескольких месяцев это продолжалось до тех пор, пока он не приобретал оптимальные характеристики по своей плотности [112]. Гелеобразная консистенция этого материала не позволяет применять его непосредственно в колонках из-за плохих фильтрационных параметров, однако он идеален для сорбции в объеме. Гель фосфата кальция имеет высокую емкость вследствие большой площади поверхности на единицу веса до развития ионообменной хроматографии он широко использовался для очистки белков. Его применение незаслуженно забыто в последнее время в связи с распространением более сложных адсорбентов и производством фосфата кальция с частицами контролируемых размеров, предназначенного специально для хроматографии. Были предприняты попытки использовать этот кальций-фосфатный гель, смешанный с целитом (вспомогательный фильтрующий материал), для хроматографического разделения белков в колонках. Однако этот метод имеет мало преимуществ по сравнению с использованием кристаллического гидроксилапатита, предназначенного специально для колонок. Главное преимущество геля фосфата кальция заключается в возможности его применения для быстрой адсорбции белков в объеме . [c.181]

Аппликационное получение ионитов сказывается и на сорбционно-кинетических характеристиках подученного ионообменного материала. Синтезированные ионообменники обладавт достаточной обмен- [c.100]

Особенности синтеза ионообменного материала влияют и на кинетику поглощения ионов. В настоящей работе изучалась кинетика сорбции ионов образцами фосфата титана и ниобия. Анализ экспериментальных результатов (определение коэффициентов диффузии) проводили по методикам Бойда и Аксельруда [ь]. Кислотность растворов, применяющихся при синтезе, оказывает существенное вдияние на кинетические характеристики. Иониты, полученные в слабокислой среде, обладают ухудшенной кинетикой поглощения ионов Се по сравнению с материалом, синтезированным в сильнокислых средах (рис.5). Фосфатные ионообменники, полученные в присутствии апплицирующих добавок, имеют лучшие кинетические характеристики по сравнению с неапплицированным материалом. Е1о абсо- [c.149]

Альтернативным решением при заполнении насадками колонок больших диаметров является применение насадок в виде пористых блоков [81]. Пористые блочные насадки, пригодные для использования в хроматографии, имеют два типа пор, различающихся по размерам поры, характерные для материала сорбента и носителя, и поры, размеры которых соизмеримы с межчастичными расстояниями в обычных хроматографических колонках с гранулированными насадками. Насадки этого типа созданы для газоадсорбционной и ионообменной (на неорганических ионообменни-ках) хроматографии [83, 84]. Аналогично решается задача улучшения хроматографических характеристик колонок большого диаметра в экстракционной хроматографии [85, 86]. В качестве полимерной основы таких сорбентов и носителей стационарной жидкой фазы используется пористый политетрафторэтилен. Наиболее широкое практическое применение подобные сорбенты находят для концентрирования радионуклидов в радиохимическом анализе [87]. Постоянство геометрической формы и размеров сорбентов позволяет в данном случае отказаться от стадии элюирования выделенных радионуклидов и использовать их непосредственно в качестве источников радиоактивного излучения. Аналогичная схема группового хроматографического выделения может быть использована в рентгенофлуоресцентном анализе. [c.186]

А. П. Герасевым метод радиоактивных изотопов использовался для изучения аналогичных статистических характеристик диспергированной фазы в организованном псевдоожиженном слое [24]. Особенность этой работы состоит в том. Что обработка экспериментальных данных осуществлялась авторами с помощью ЭВМ, сочлененной с экспериментальной установкой. В измерительной системе использовались фотоумножители ФЭУ-19М с монокристаллом иодистого натрия, активированного таллием. Минимальный шаг временной дискретизации составлял 0,3 с. Исследовался аппарат колонного типа диаметром 180 мм и высотой 150 мм. В качестве твердого материала использовались частицы ионообменной смолы ( ср = 0,8 мм, р ас = 650 кг/м ) и силикагеля ( ср=1,2 мм, р ас = 750 кг/м ). Пометка частиц осуществлялась пропиткой в растворе радиоактивного азотнокислого кобальта. Активность меченой частицы составляла 7,4-10 Бк. В аппарате использовались насадки различных типов 1) кольца Паля (диаметр элемента (1 = 30 мм, высота /гп = 30 мм. толщина стенки 0,5 мм) 2) двойные проволочные спирали (с ,=25 мм, /гэ 40 мм, диаметр проволоки = = 2 мм) 3) двойные проволочные спирали ( э = 20 мм, Лэ = 20 мм, с п=1 мм) 4) двойные проволочные спирали ( ,= 12 мм, /г,= 15 мм, п=1 мм). [c.108]

В широком ряду практических возможностей, который открывает использование ионитов, их применение для синтеза электролитов путем двойного ионообмена представляется наиболее очевидным [1—11]. Тем не менее, ионообменный синтез до настоящего времени мало известен и лишь эпизодически применяется в исследовательской и производственной практике. Характеристика ионообменных превращений как особой группы ионообменных процессов встречается впервые в книге Р. Кунина и Р. Майерса [12], а затем в работе одного из авторов настоящей статьи [13], где была очерчена сфера целесообразного использования метода получения солей на ионитах. Последующие работы [14—24] имели целью накопление экспериментального материала по различным классам соединений и установление общих закономерностей, необходимых для введения двойного обмена на ионитах в арсенал способов химической технологии. [c.67]

Источник получения сульфированной полистирольной смолы является, по-видимому, несущественным, так как и хорошие [89], и плохие результаты были получены с партиями дауэкса-50, амберлита Ш-120, зеокарба 225 и, несомненно, с другими марками. Свойства смолы, определяющие ее поведение при аминокислотном анализе, можно расположить в следующий ряд по уменьшению важности возможных различий между отдельными партиями смолы размер частиц и его распределение, степень поперечного сшивания, форма частиц и ионообменная емкость. Эти свойства и их влияние в некоторой степени связаны между собой. Главная трудность состоит в том, что спецификация изготовителя может дать лишь весьма приблизительную характеристику свойств конкретной партии. В литературе приведены детальные инструкции по приготовлению подходящего материала с довольно малым [3, 4] или очень малым [5, 85, 96, 90] размером частиц из разных видов смол в связи с различными приемами анализа. Как подчеркнули Мур и его сотрудники, только непосредственное испытание партии смолы в колонке может дать достаточные сведения о ее пригодности. Несмотря на это, можно сформулировать некоторые правила выбора и предварительной обработки смол. [c.142]