Ионообменные грануляты

Гетерогенные мембраны. Их изготовляют путем смешивания технического ионообменника с раствором связующего полимера, например поливинилхлорида (ПВХ) или поливинилиденфторида, и. нанесения смеси в горячем виде под давлением Ий полимерную сетку или ткань (капрон, лавсан, полипропилен, ПВХ). Для обеспечения непрерывного контакта между ионообменными гранулами их концентрация в полимере должна быть в пределах 50—70%. [c.14]

Для разделения смесей электролитов на пути движения ионов в электролизере ставят различные диафрагмы или камеры с гранулированным, как правило, ионообменным материалом. За счет различного взаимодействия ионов с материалом гранул, или диафрагм, скорость их движения в электрическом поле изменяется и появляется возможность пространственного разделения ионных потоков. Подобные процессы получили название электродиализа. [c.347]

Количество ионогенных групп, находящихся на поверхности гранул ионита, ничтожно мало по сравнению с количеством тех же функциональных групп внутри частиц ионообменной смолы. Поэтому ионный обмен происходит преимущественно внутри зерен ионита, куда диффундируют обменивающиеся ионы, проникая в ячейки макро-молекулярной сетки. Для очень крупных ионов размер ячеек сетки может оказаться слишком малым, и ионный обмен будет происходить только на поверхности зерна (ситовой эффект). [c.59]

Методы определения химических и физических свойств ионообменных сорбентов. Подготовка ионитов к работе. Иониты синтезируются в аппаратуре, недостаточно защищенной от коррозионного воздействия реакционной среды. Поэтому в гранулы ионообменных смол попадают ионы металлов, в основном железа. Кроме того, смолы могут содержать некоторое количество исходных мономеров и других органических загрязняющих веществ. Прежде чем применять иониты для анализа или определять их химические и физические свойства, необходимо их подготовить к работе. Наиболее удобны иониты со средним диаметром зерен 0,25—0,50 мм. [c.164]

Важное значение в связи с получением дистиллированной воды для использования в различных областях техники и химической технологии и в связи с опреснением морской воды приобрело использование ионообменных процессов для полного удаления из воды ионов — обессоливание воды. Для обессоливания используются высокоэффективные органические ионообменные смолы с емкостью обмена, достигающей 10 г-экв/кг. Ионообменные смолы представляют собой полиэлектролит, цепи которого сшиты в единую трехмерную сетку. Такая структура обеспечивает высокую механическую прочность гранул и мембран из ионообменных смол. В воде смолы набухают, и все ионогенные группы в объеме гранул становятся доступными для ионов, растворенных в воде. [c.213]

Для слабого ионообменника характерно не только сужение рабочего диапазона pH, но и уменьшение прочности сорбции вещества в пределах этого диапазона (в области изменения суммарного заряда). При тех значениях pH, когда ионизация слабого ионообмен-пика не достигает 100%, имеет место динамическое равновесие заряженных и незаряженных состояний, в котором участвуют все ионогенные группы обменника. Это означает, что любая из них в какой-то момент времени оказывается нейтрализованной и перестает удерживать около себя ион вещества. Конечно, в тот же момент вместо нее станет ионизованной (приобретет заряд) другая ионогенная группа, но с ней одному из освободившихся ионов вещества еще надо встретиться . В результате этого динамического процесса даже в условиях, когда число заряженных групп ионообменника (например, в пределах одной его гранулы) больше числа ионов вещества, часть последних в любой момент времени может оказаться свободной от связи с обменником и покинуть гранулу. [c.254]

Остановимся теперь более подробно на особенностях процесса ионообменной хроматографии и способах воздействия на него. Рискуя повториться в чем-то, мы полагаем целесообразным начать с довольно детального (хотя и качественного) описания физической картины ионных взаимодействий внутри гранул ионообменника. Ясное bii-дение этой картины может существенно облегчить понимание результатов и особенностей протекания хроматографического процесса в тех случаях, с которыми предстоит столкнуться читателю в его практике и которые никакое руководство пе может заранее предусмотреть. [c.257]

Эта устойчивость ограничена, так как известно, что при дозах облучения выше 10 —10 рад все ионообменные материалы подвержены необратимым радиохимическим изменениям [143]. В прикладной радиохимии иониты делятся на смолы ядерного класса и обычные. Катиониты (иониты) ядерного класса характеризуются низким содержанием примесей (особенно тяжелых металлов) минимальным количеством вымываемых продуктов высокой радиационной устойчивостью содержанием гранул требуемого размера не менее 98% содержанием мелких фракций не более 0,3%. Применительно к процессам очистки сбросных вод смолы ядерного класса применяются на байпасных установках воды I контура. [c.136]

Выпускают И. в виде гранул, порошков, волокон, нитей, нетканых ионообменных материалов, тканей, мембран ионообменных, р-ров ионообменных полимеров (водорастворимые И.) и др. [c.256]

Выпускают И. с. в виде мелких гранул сферич. или неправильной формы, порошков, мембран ионообменных, волокон, стержней и др. изделий, композитов на основе [c.264]

Реакторы с обычным взвешенным слоем пригодны при значительной разности плотностей жидкого и твердого реагентов и при крупных зернах последнего. Если разность плотностей фаз невелика и размеры гранул малы, то целесообразно применять реакторы с фонтанирующим слоем (рис. 91). Фонтанирующий слой — разновидность взвешенного слоя. Его применение особенно целесообразно при обработке полидисперсных, твердых материалов и когда из-за агрессивной реакционной среды недопустимо наличие металлической решетки (полки) реактора. В реакторе с фонтанирующим слоем линейная скорость да составляет десятки см/с, в то время как в обычном взвешенном слое Т — Ж она не превышает нескольких мм/с. Поэтому реактор с фонтанирующим слоем работает с большей интенсивностью и более производителен. Чтобы обеспечить создание фонтанирующего слоя, диаметр нижней части реактора йа (рис. 91) не должен превышать диаметр трубопровода (йа йт). В области фонтана диаметр реактора Скорость жидкости в фонтане Шф превышает скорость, соответствующую уносу частиц Юу(Юф Юу). При проведении в реакторе с фонтанирующим слоем ионообменного процесса, например извлечения из жидкости катионов редких металлов ионитными смолами, пропускают жидкость через-реактор снизу вверх до насыщения ионита катионами. Регенерацию ионита ведут при том же направлении регенерирующей жидкости с получением концентратов редких металлов. [c.206]

Очевидно, что ионообменная технология деминерализации воды может стать безотходной лишь при условии экономически целесообразной утилизации всех отработанных растворов и загрязненных промывных вод. Решение этой задачи треб ет, прежде всего, применения таких реагентов для регенерации ионитов, которые в итоге вытеснения из смолы поглощенных ею ионов превращаются в ценные для народного хозяйства продукты. Такими продуктами могут быть нитрат кальция, сульфат аммония, фосфаты, т. е. минеральные удобрения, сульфат натрия, находящий довольно широкое применение в стекольной, целлюлозно-бумажной, химической промышленности, чистый хлорид натрия, пригодный для производства хлора и щелочи, и ряд других солей. Непременным условием при этом, однако, является достаточная чистота продукта и возможность получения его в товарной форме (гранулы для удобрений, сухие соли либо насыщенные растворы, например хлорида натрия, направляемого на электролиз). [c.214]

В заключение следует отметить, что в зависимости от характера и концентрации загрязнений в сточной воде, а также требований к качеству очищенной воды описанная технологическая схема адсорбционно-ионообменной доочистки сточных, вод может претерпевать определенные дополнения и изменения на отдельных этапах обработки стоков. Это касается аппаратурного оформления отдельных этапов схемы, выбора адсорбентов и ионообменных смол, методов их регенерации, рационального сочетания, а также реагентов, используемых для регенерации ионитов. Так, использование в качестве адсорбента гранулированных активных углей с гранулами размером 1,5—4 мм вместо активного микропористого антрацита, частицы которого имеют размеры 0,2—1,0 мм, делает нерациональным проведение процесса адсорбции в псевдоожиженном слое, поскольку большие скорости псевдоожижающего потока сточных вод требуют и соответствующего увеличения высоты слоя для сохранения необходимого времени контакта адсорбента с жидкостью. В этом случае наиболее целесообразно использование аппаратуры с плотным слоем активного угля, неподвижным или движущимся в колонне противотоком к направлению движения очищаемой воды. В такой схеме осветление и фильтрование воды производится до стадии адсорбции. На особенно крупнотоннажных установках, предназначенных для очистки более 1000 сточных [c.252]

Порошки — одна из наиболее распространенных форм применения веществ в химико-технологических процессах переработки и получения различных материалов. Достаточно отметить, что большинство продуктов химических предприятий выпускается в виде порошков, гранул или окатышей, например, минеральные удобрения, полимеры, красители, ионообменные смолы, флокулянты, химические реактивы для учебных, научно-исследовательских и заводских лабораторий и др. [c.325]

Метод сушки при распылении раствора кремневой кислоты который приготовлялся из силиката натрия ионообменным способом в водородной форме, был запатентован Бейли [241]. По другому методу [242] золь приготовляется посредством частичной нейтрализации раствора силиката натрия при pH 9,6—10,9 с последующим подкислением золя перед его сушкой распылением. Такой способ, вероятно, впервые позволил получить коллоидные частицы размером около 3—4 нм при высоком значении pH, причем выделяемая затем дополнительно кремневая кислота с низкой молекулярной массой при низком значении pH воздействует в качестве связующего для придания прочности структуре силикагеля и сохранения высоких значений удельной поверхности (965 м /г) и объема pop (0,75 см г). По этому способу сохраняется относительно открытая упаковка гранул, так что кремнезем занимает всего лишь 38 % всего объема силикагеля. [c.722]

W е Ь е г О. W., М i 1 1 е г I. F., G г е g о г Н. Р., Ат. Inst. hem. Eng. J., 16, 609, (1970). Абсорбция двуокиси углерода слабоосновными ионообменными смолами (в неподвижном слое смоченных гранул). [c.290]

Ионообменные мембраны. Иониты на основе искусственных смол, выпускаемые промышленностью в виде пленок или пластин, называют ионообменными мембранами. Ионогенными группами мембран являются сульфо-группы или остатки четвертичных оснований. Вследствие высокой плотности зарядов мембраны проявляют свойства селективных ионитов. При прохождении через мембрану ионы, имеющие одинаковый заряд с ионами мембраны, отталкиваются ею. По способу изготовления различают гомогенные и- гетерогенные мембраны. Гомогенные мембраны изготовляют методами литья из гелей ионитов. Для повышения механической прочности мембран их осаждают на носителях, таких, как стекловолокно или текстильные волокна. При изготовлении гетерогенных мембран спрессовывают тонкоизмельчен-ные гранулы ионита с инертным связующим (коллодионная пленка). Эти мембраны находят применение при определении активностей ионов и в электродиализе. [c.379]

Целлюлозоионитами называют производные целлюлозы, содержащие ионогенные группы и ограниченно набухающие в водных растворах кислот и щелочей. В отличие от ионообменных смол матрица иеллюлозоионитов содержит значительное количество полярных спиртовых групп. Различно и физическое состояние тех и других ионитов. Целлюлозоиониты применяются в виде коротковолокнистых материалов (бумага, вата и т. д.), поэтому ионный обмен протекает не внутри гранулы, как у ионообменных смол, а на поверхности тончайших волоконец, высокоразвитая поверхность которых обусловливает большую скорость ионообменной сорбции. [c.61]

Иониты — нерастворимые в воде высокомолекулярные соединения, содержащие в молекулах группы атомов, способные образовывать ионы. Иониты, вступающие в ионообменные реакции с катионами, называются катионитами. Они содержат в своем составе группы —ЗОзН (сильнокислотные) или —СООН (слабокислотные). К первым, например, относятся катиониты КУ-1 и КУ-2. КУ-1 выпускается в виде черного зернистого материала. Получается он поликонденсацией парафенолсульфокис-лоты с формальдегидом. КУ-2 получают сополимериза-циен стирола с дивинилбензолом и последующей обработкой сополимера хлорсульфоновой кислотой ЗОгОНСК Смола КУ-2 имеет вид светло-желтых гранул, механически более прочная и более устойчива к кислотам, щелочам и окислителям, чем КУ-1, поэтому часто применяется в водоочистке. Оба катионита вступают в обмен с катионами солей, находящихся даже в кислых водных растворах и тем более в нейтральных и щелочных. Слабокис- [c.331]

Ассортимент производимых промышленностью ионообменных смол настолько велик, что его исчерпывающее описание в рамках настоящего справочника не представляется возможным. В табл. 204 приведены наиболее распространенные марки смол. Многие смолы производятся в виде гранул н зерен с различными размерами частиц (в мешах). [c.395]

Возможность фракционирования компонентов смеси веществ обусловлена здесь различием в значениях их суммарных зарядов. Последние зависят как от числа и характера ионогенных групп в молекулах, так и от полноты их диссоциации, которую можно контролировать путем выбора pH и ионной силы элюента. Чем больше в данных условиях элюции суммарный заряд того или иного компонента смеси, тем сильнее его взаимодействие с ионообменни-ком н тем медленнее он мигрирует вдоль колонки. На очерченный здесь основной процесс ионообменной хроматографии влияет ряд дополнительных факторов. Среди них, кроме уже фигурировавшей ранее затрудненной (особенно для крупных молекул) диффузии внутри гранул, следует назвать возможность неионпой адсорбции на поверхности матрицы ионообменннка. Однако при правильном выборе материала обменника, и в частности его порнстостп, основную роль в процессе фракционирования играет явление понного обмена. [c.10]

Возможны, как нам известно, и более сложные варианты неподвижной фазы. РГапример, проникшие внутрь гранул молекулы могут сорбироваться нитями полимера, образующего пространственную сетку пор (адсорбционная хроматография), или взаимодействовать с закрепленными па этих нитях ионогенными грунпамп (ионообменная хроматография). При этом сродство вещества к неподвижной фазе внутри гранул может оказаться во много раз больше, чем в случае, когда такое сродство обусловлено только статистическим распределением свободно диффундирующих молекул в жидкости вне и внутри гранул. [c.16]

Полистирол (сшитый дивинилбензолом) имеет гидрофобную основу, но ионогенные группы расположены очень плотно, почти на каждом фенильном остатке, что придает в целом матрице гидрофиль-ность и вместе с тем обеспечивает высокую емкость ионообменннка (но крайней мере для низкомолекулярных ионов). Размер гранул — 40—80 мкм, пор — 5—20 А. Матрица жесткая (для низких давлений), химически стойкая, рабочий диапазон pH 2—12. [c.250]

Отсюда можио сделать два практически важных вывода. Во-первых, колонки, заполненные крупнопористыми ионообменными сефадексами, должны быть с самого начала уравновешены элюентом, содер/кащ им не менее 0,1 М Na l, иначе в ходе элюции с увеличением концентрации соли их объем (высота набивки) может уменьшиться в 2—3 раза, что приведет к сущ ественному ухудшению разрешения пиков. Во-вторых, даже при использовании для элюции солевых растворов с концентрациями в диапазоне 0,1—0,3 М колонка сожмется весьма сущ ественпо, во всяком случае настолько, что ее уже нельзя будет регенерировать промывкой элюентом с исходной концентрацией соли. Прп такой промывке столб обменника не сможет подняться до прежнего уровня. Вместо этого увеличиваюш иеся в объеме гранулы будут деформироваться, утрачивать сферическую форму и заполнять свободные промежутки между ними — протекание элюента по колонке резко затруднится. Для регенерации ионообменных сефадексов типов А-50 и С-50 после элюции с увеличением концентрации соли колонки приходится опорожнять и обменники промывать декантацией в свободном объеме. [c.274]

Ионообменная ЖХВД позволяет вести хроматографию низкомолекулярных веществ с большой скоростью — до 800 мл/см -ч. Уже не раз подчеркивалось, что скорости такого порядка нельзя применять при хроматографии белков. Линейные размеры гранул для ЖХВД уменьшены по сравнению с обычными ионообменниками в. 5 — 10 раз, а скорость поперечной диффузии тяжелых макролго-лекул, естественно, остается той же самой. Соответственно и скорость элюции при хроматографии белков можно увеличить лишь пропорционально линейным расстояниям диффузии, т. е. до 10— 50 мл/см -ч. [c.295]

М. и. с.-непрозрачные (матовые) гранулы. От гелевых ионообменных смол отличаются пониж. насыпной массой и плотностью, большими скоростями обмена и величинами емкости по отношению к крупным ионам, повыш осмотич., мех. и хим. стойкостью, более высокой сорбционной способностью в равновесии и динамике, полнотой регенерации от крупных ионов, незначительным изменением объема при изменении ионной силы р-ра и ионвой формы ионита (напр., Н -форма -> Na -фopмa), что позволяет использовать их в полярных орг. средах. [c.638]

Метод суспсизиопной сополимеризации стирола с диви-нилбензолом нашел широкое применение в синтезе различных ионообменных смол. Однако получение гранул правильной сферической формы с высокой степеныо однородности по гранулометрическому составу и удельному весу, обладающих высокой механической прочностью, является достаточно трудным. [c.178]

Существуют другие адсорбенты (цеолиты, ионообменные смолы), в которых микропористые образования локализованы, как например кристаллы цеолита в формованной грануле. Зазоры между кристаллами образуют вторичную пористую структуру, которая является системой транспортных пор [25—27]. Уравнения макрокинетики адсорбции отдельных веществ и их смесей в таких бипористых адсорбентах предложены в работах [25, 28]. Было учтено, что изотермы адсорбции на внешней поверхности кристалликов и на поверхности крупных пор описываются различными уравнениями. Для расчетов внутридиффу- [c.117]

При приготовлении кремневой кислоты пропусканием раствора силиката натрия с содержанием более 3—4 % Si02 через слой ионообменной смолы в водородной форме внутри пор используемой смолы образуется гель кремнезема. Это приводит не только к потере кремнезема и к необходимости проводить очпстку слоя ионита, но также вызывает раздробление гранул ионообменной смолы. По данным Гофмана [99] элюент крем- [c.452]