Диффузия в ионообменных смолах

Скорость внутреннего массопереноса зависит от скоростей диффузии в порах сорбента, на его внутренней поверхности, в самой твердой фазе (для ионообменных смол), а иногда и от скорости химического взаимодействия с сорбентом. Коэффициент диффузии в порах Лп меньше соответствующего коэффициента диффузии во внешней среде его можно определить из уравнения [251 [c.65]

Обычно скорость внутреннего массопереноса оценивают суммарно эффективным коэффициентом диффузии в порах либо эффективным коэффициентом диффузии в твердой фазе сорбента 0 на основе опытов с единичным зерном сорбента (для некоторых видов ионообменных смол опубликованы данные по 1251). [c.66]

Таким образом, с помощью мессбауэровской спектроскопии можно получить информацию, необходимую для определения структуры химических соединений, выявления тонких деталей химической связи и описывать быстрые реакции. Возможно и чисто аналитическое применение, которое в дальнейшем будет расширяться. Чувствительность метода позволяет даже исследовать динамику атома примеси при концентрации 10- % (ат.), изучать радиационные и другие дефекты в материалах (в том числе на поверхности высокодисперсных систем и в пленках), механизм воздействия ультразвука и радиочастотных колебаний на параметры технологических процессов, диффузию атомов в твердых телах и на их поверхности. Установлено, например, что ионы Ре -ь, локализованы на поверхности силикагеля и цеолита даже после адсорбции воды, в то время как в ионообменной смоле КУ-2 после адсорбции воды ионы Ре + диффундируют в поры смолы, образуя диффузный слой, компенсирующий отрицательный заряд сульфогрупп. По-видимому, большое значение будут иметь методы определения состояния элементов с переменной степенью окисления (табл. 31.8), выявления фаз, включенных в сложные композиции в незначительных количествах, и др. [c.748]

Кинетические свойства ионообменных смол и их обменная емкость зависят также от строения матрицы. В зависимости от сшивки углеводородных цепей меняется набухаемость ионита. Увеличивая степень сшивки, можно добиться такого размера элементарной ячейки матрицы, когда диффузия ионов внутрь ионита будет невозможна из-за их размеров. В этом случае ионный обмен возможен только на поверхности частицы ионита. Матрица ионита вместе с фиксированными ионами в растворах представляет собой твердый нерастворимый полином, заряд которого компенсируется зарядами противоионов противоположного знака. [c.210]

Пористые полимеры вначале стали получать для решения задач ионообменной хроматографии, когда потребовалось наряду с ионообменниками гелевой структуры иметь набор прочных ионообменных смол с регулируемой пористостью и облегченными путями внутренней диффузии [1, 2]. [c.5]

Процесс ионного обмена в основе своей есть процесс диффузионный, и стадией, определяющей его скорость, может быть либо диффузия ионов через жидкую пленку, непосредственно прилегающую к частице смолы, либо диффузия ионов внутри пор частицы. Первый фактор доминирует при работе с разбавленными растворами, второй — при работе с концентрированными растворами или в случае объемистых ионов. Сродство ионов к тому или иному типу смолы зависит от многих факторов, в том числе от валентности и размера иона, от концентрации, температуры и растворителя. В водных растворах низкой концентрации (менее 0,1 экв) сродство к смоле повышается с увеличением валентности иона, а для ионов с одинаковой валентностью — с уменьшением диаметра гидратированного иона. Точный порядок изменения сродства сильно зависит от конкретного вида смолы. Порядки изменения сродства ионов к типичным промышленным ионообменным смолам в нормальных условиях приведены ниже Катиониты [c.320]

Такой процесс был развит на основе искусственно приготовленных ионообменных смол, созданных по прототипу природных ионообменников. Сущность процесса состоит в обмене ионами водной фазы и фазы твердого обменника, часто обозначаемом термином сорбция — десорбция, подчеркивающим фиксацию ионов на определенное время на смоле. В кинетическом смысле ионный обмен протекает чрезвычайно быстро (если не учитывать иногда замедляющего влияния диффузии ионов от раствора к обменивающим группам и обратно), н в этом уже заложено требование многократности повторения элементарных актов. [c.94]

Диффузия в ионообменных смолах [c.538]

Селективная диффузия в ионообменные смолы. Новые методы очистки субстантивных красителей для хлопка [789]. [c.267]

Скорость алкоголиза и диффузии в ионообменных смолах [2999, 3000]. [c.486]

Поровая диффузия в жидкой фазе внутри частиц (для большинства адсорбентов, неорганических цеолитов и некоторых ионообменных смол). [c.541]

Диффузия, которая происходит вследствие градиента концентраций внутри частиц данного сорбента после того, как определенное растворенное вещество (сорбтив) извлечено из несущей фазы, называется диффузией в фазе частиц, в твердой фазе, в фазе сорбента или внутренней. Этот способ переноса включает диффузию через однородную, проницаемую адсорбирующую твердую фазу (такую, как, например, ионообменная смола) или в подвижном адсорбционном слое, покрывающем поверхности внутренних пор пористого твердого материала, или в абсорбирующей жидкости, которая применяется для пропитки пористых твердых частиц. В условиях точной сферической симметрии скорость диффузии [c.541]

Поскольку содержимое шарика ионообменной смолы можно рассматривать как каплю концентрированного раствора электролита, движение ионов внутрь и из шарика связано с диффузией, на которую оказывают влияние градиенты электрического потенциала. [c.481]

Поскольку скорость обмена зависит от скорости диффузии сквозь зерно полимера, для улучшения кинетических характеристик ионообменных смол разработаны методы синтеза макропористых сополимеров стирола с ДВБ. Такие полимеры образуются при полимеризации мономеров в среде инертных разбавителей, которые являются хорошими растворителями для мономеров и не растворяют полимер. В результате образуется пространственный полимер, содержащий ячейки, заполненные растворителем. После завершения полимеризации растворитель удаляется перегонкой с водяным паром или в вакууме. Полимер сохраняет пористый каркас. Варьируя соотношение стирола с ДВБ, количество растворителя и его природу, можно в широких пределах видоизменять поверхность, общую пористость и средний размер пор сополимера. Поскольку такие пористые сополимеры оказались пригодными для разделения многих сложных смесей в газовой хроматографии, а также соединений с различным молекулярным весом в гель-про-никающей хроматографии, они производятся многими фирмами (табл. 7). [c.199]

С целью возможности применения ионообменного разделения для больших молекул и ускорения скорости диффузии в смоле применяли катионообменную смолу с низкой степенью сшивания (дауэкс 50Ш-Х2). Окрашенные амиды количественно сорбируются на дауэксе 50W-X2 (Н+-форма) (200—400 меш) из вод-цо-органических растворов (80%-ного этилового или метилового спирта). Сорбированные соединения вымывают раствором соляной кислоты в водном этиловом или метиловом спирте. Влия- [c.299]

Кинетика ионного обмена. В результате химической реакции в растворе ионы перемещаются по направлению к ионообменной смоле или от нее. В этом случае общая скорость ионообмена будет зависеть от скоростей этапов диффузии через неподвижный слой зерен ионообменной смолы, а также скорости химической реакции на поверхности обмена. Так как ионные реакции протекают с очень большой скоростью, этапом, который определяет скорость процесса, является диффузия ионов через неподвижный спой. На межфазной поверхности системы жидкость — твердое тело практически мгновенно устанавливается равновесие. [c.339]

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]

По структуре ионообменные смолы подразделяют на гелевидные и макропористые. В макропористых ионообменниках идет гетерогенный обмен ионами на поверхности пор. Их средний радиус чаще всего находится в пределах 0,01—0,1 мкм. Скорость обмена существенно зависит от пористости зерен, хотя она обычно и не влияет на их обменную емкость. Чем больше объем и размер пор, тем быстрее внутренняя диффузия. Суммарный удельный объем пор составляет доли кубического сантиметра на грамм зерен, а удельная поверхность измеряется десятками, а иногда достигает сотен квадратных метров на грамм зерен. [c.303]

Гелеиидные ионообменные смолы состоят из гомогенных зер( н, в сухом виде не имеющих пор и непроницаемых для ионов и молекул. Они становятся проницаемыми после набухания в воде или водных растворах, что и обеспечивает ионный обмен в результате межмолекулярной диффузии ионов внутрь углеводородной сетки ионита — матрицы. Чем сильнее набухает ионит, тем легче (быстрее) идет обмен ионами. Набухание высокополимериой смолы тем больше, чем меньше степень сшивки образующих ее звеньев, т. е. чем менее жесткая у нее макромолекулярная сетка. Например, в ионитах с матрицей из полистирола с сшивкой из дивинилбензола степень сшивки растет с увеличением количества последнего. Большинство стандартных ионитов содержит в сополимерах 6—10% дивинилбензола (иногда до 20%). [c.303]

Серьезные затруднения в работе серебряно-цинкового аккумулятора вызывает переход в конце заряда небольшого количества окислов серебра в коллоидный раствор (10 —10 г-экв1л). В таком виде окислы серебра диффундируют к цинковому электроду, восстанавливаются там до серебра, образуют игольчатые дендриты и вызывают внутренние короткие замыкания аккумуляторов. Для борьбы с этим явлением предлагают применять сепараторы из ионообменных смол, проводящих ток после набухания в растворах щелочи, но препятствующих диффузии серебра к цинку. Широкого применения подобные сепараторы еще не получили из-за своего относительно высокого электрического сопротивления. [c.544]

ХОТЯ некоторые эфиры бензилового спирта [1] и муравьиной кислоты [2] можно получить в отсутствие катализатора. Если спирт или кислота изменяются под действием кислот, следует предпочесть-эфират трехфтористого бора [3]. Для этерификации ароматических, кислот лучше брать 2 экв трехфтористого бора [4]. Если при прове-. дении реакции нежелательно присутствие кислоты в реакционнойЕ среде, в качестве катализатора можно использовать сильнокислые ионообменные смолы [5]. Скорость образования эфира зависит от площади поверхности ионообменной смолы, а в случае кислот высокого молекулярного веса площадь поверхности может быть еще-больше ограничена плохой диффузией кислоты внутрь смолы. Нижег приведен пример этерификации при помощи кислой ионообменной смолы фурилоЕОго спирта, который при наличии кислоты в реакционной среде полимеризуется (пример а). [c.283]

По данным Глюкауфа и Китта [6], анион сульфогруппы катионита гидратирован одной молекулой воды. В других работах исследователи пришли к выводу, что анион сульфогруппы в катионите связывает три молекулы воды [7]. По-видимому, различие результатов в большой мере зависит от различия методов оценки величины гидратации ионизированных групп в ионообменной смоле. Во всяком случае, достаточно точно установлено, что сульфокатиониты в Н- --форме набухают сильнее, чем в солевых формах, тогда как слабокислотные катиониты, которые в Н -форме практически не ионизированы, набухают преимущественно в солевых формах. Слабоосновные аниониты по той же причине набухают в солевых формах также значительно сильнее, чем в ОН -форме [8]. Неионообменный перенос электролитов навстречу диффузии воды при установлении осмотического равновесия зерен ионита с внешним раствором в разбавленных растворах не оказывает сколько-нибудь существенного влияния на поведение ионообменных смол при обессо-ливании воды или регенерации ионообменных фильтров. С увеличением концентрации кислот и щелочей в регенерационных растворах этот неионообмепный перенос электролитов оказывается настолько значительным, что им пренебречь нельзя. [c.211]

Методика. Точно взвешенное количество сухой ионообменной смолы помешают в раствор подходяшего органического красителя с определенной концентрацией. Молекулы выбранного красителя должны быть достаточно большими во избежание их диффузии внутрь зерна смолы. Количество воды, содержащейся в смоле, оценивают по изменению концентрации красителя в растворе. Применение этого метода ограничено. В качестве красителя рекомендуется использовать хлоразол лазурный РР. [c.82]

Пропицаемость ионообменной смолы определяется второй стадией процесса, зависящей от величины сорбции ионов и коэффи-ииснта диффузии, который в свою очередь определяется размером диффундирующего иона и сопротивлением среды. Коэффипненты диффузии вытесняемого и вытесняюшего иона, а также первая и пятая стадии процесса определяют кинетику процесса ионного обмена. Величина сорбции ионов смолой зависит от сродства иона к смоле и степени ее набухания и определяет динамику или статику ионного обмена. Таким образом, проницаемость ионообменной смолы зависит от статики и кинетики обмена и то и другое зависит от степени набухания. [c.512]

Развитие метода ионообменной хроматографии связано с созданием органических ионообменных смол (см. п. 3.2.2), обеспечивающих наряду с проявлением способности к ионному обмену в широком интервале составов жидких фаз относительно высокие значения коэффициентов диффузии ионов в фазе ионита. В 50-е годы XX века найдены многочисленные методические решения для разделения самых разнообразных смесей неорганических веществ на катионитах и анионитах, в последующие годы обобщенные в ряде монографий [95, 103, 104]. В случае применения ИОХ для разделения органических веществ важным этапом явилось создаш1е макропористых ионитов и ионитов на целлюлозной и силикагелевой основах, матрица которых оказалась проницаемой для больших органических молекул, таких, например, как аминокислоты. [c.202]

Ионообменные мембраны являются не только перегородками между секциями, препятствующими конвекции и диффузии, но и активными элементами, определяющими сепарацию. Поэтому возникла мысль использовать ионообменные смолы для заполнения секций электродиали- атора [26]. [c.76]

Хотя применение ионообменных смол в электрохимических процессах еще не получи.чо широкого распространения, однако для разделения веществ можно использовать так называемую. члектромиграцию (движение ионов под действием электрического поля в среде, образуемой влажной смолой) и электро-диализ (диффузия через ионообменную мембрану). Ионообменные мембраны обычно изготовляют из сульфополистирола (катионообменные) или полистиролчетвертичного аммониевого основания (аиионообмеиные). — Лр л. ред. [c.524]

Коэффициенты диффузии в твердой фазе для использования в уравнениях (УПЬЗО) илн (УП1-32) приводятся в справочной литературе обычно только для некоторых марок ионообменных смол. >гв при эквимолярной противоточной диффузии будет иметь в качестве верхнего предела значения коэффициента диффузии в жидкой (газовой) фазе >ж. Однако отношение Ств/ >ж обычно находится в пределах от 10 до 10 и в значительной мере зависит от природы обменивающихся ионов. Так, например, обмен водорода с другими катионами на слабокислых катионитах идет очень медленно. Многовалентные ионы показывают заметно более низкую подвижность в обменивающейся фазе, чем одновалентные ионы, и эта зависимость тем интенсивнее, чем больше валентность. [c.542]

Существенным фактором, ответственным за неполную сорбцию нефтяных оснований, наряду с содержанием воды является величина сорбируемых молекул. Заполнение активных центров в зерне ионообменной смолы связано с диффузией сорбата вглубь зерна. При изучении сорбции больших молекул органических оснований наблюдали замедленную диффузию их вглубь частицы ионита [8—10]. В связи с этим нами была исследована зависимость емкости ряда сульфокислотных катионитов с различной степенью сшивки и разного способа приготовления от величины сорбирующихся молекул. Характеристика катионитов приведена в табл. 1. Были испытаны Н-формы катионитов Дауэкс 50, КУ-1, КУ-2 и серия крупнопористых катионитов КУ-23, применение которых представлялось нам особенно перспективным. [c.122]

Изучение С. полимерами имеет большое практич. значение ввиду широкого ирименения иолимеров в качестве упаковочных пленочных материалов, защитных, изоляционных и отделочных покрытий, ионитов и разделительных мембран для очистки воды и т. д. Химические, механические, электрические и др. свойства полимеров зависят от ирироды и количества сорбата, поглощенного полимером, а характер изменения этих свойств определяется скоростью С. Проницаемость полимеров по отношению к газам, парам и жидкостям определяется сорбционной способностью и коэфф. диффузии сорбата, к-рые м. б. рассчитаны но данным сорбционных измерений. Изучение С.— эффективный метод оценки пористости волокон, пленок и ионообменных смол. Исследование С. полимерами представляет и значительный теоретич. интерес, т. к. является источником информации о структуре полимера, плотности упаковки его макромолекул, их подвижности в различных условиях, свойствах бинарных систем полимер — сорбат и др. [c.231]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология