Обмен трех и более ионов

Следует заметить, что если в процессе обмена участвует три или более ионов, то, согласно гипотезе Никольского — Гапона, которая подтверждена рядом работ, обмен любой пары ионов протекает независимо от присутствия других ионов в растворе. Уравнения 1 и 2 применимы как для катионного,, так и для анионного обмена. [c.34]

Высота рабочего слоя смолы, в котором происходит умягчение воды, может быть разной и зависит от многих факторов. По мере работы фильтра верхние слои смолы истощаются, теряют способность обменивать катионы и ионный обмен начинает происходить в более низких слоях смолы. Таким образом, в любом фильтре через некоторое время образуются три зоны работающего (в-г-е-д), истощенного (а-б-г-в) и свежего (д-е-з-ж) катионита (рис. 7.1) [131. [c.131]

Если в ионообменном процессе участвуют три и более ионов, находящихся в жидкой или твердой фазе, то согласно гипотезе Никольского и Гапона обмен любой пары ионов протекает независимо от других ионов, присутствующих в системе. [c.37]

Заметим, что на ионите могут одновременно обмениваться три и более ионов в этом случае принимают, что обмен любой пары ионов протекает независимо от других ионов и описывается уравне- [c.184]

Получить точные термодинамические данные по ионному обмену в глинистых системах стало возможным только после того, как стали доступны образцы с хорошо воспроизводимым составом. О первой работе в этом направлении сообщалось в 1951 г. В статьях Томаса и его сотрудников содержатся данные о некоторых известных глинистых минералах, предоставленных Американским нефтяным институтом. Результаты по сорбции и элюированию, выраженные в виде кривых, были получены на колонках из смеси глины и асбеста, в которых минерал превращался из одной катионной формы в другую с помощью растворов различного состава. Методы, применяемые для изучения реакций ионного обмена, можно разделить на три типа. Во-первых, исследование превращения естественных глин, обычно находящихся в кальциевой или магниевой форме, в другую катионную форму, например цезиевую. Полную емкость минерала можно измерить при пропускании раствора цезия через колонку путем определения концентрации катионов в элюате или исходя из количества цезия, поглощенного колонкой. Во-вторых, можно показать обратимость процесса обмена путем исследования нескольких циклов обмена между глиной в цезиевой форме и, например, калием. В более общем случае можно осуществить изотопный обмен между неактивной цезиевой глиной и раствором цезия, меченного что может дать [c.35]

Исследование твердых моногидратов азотной, хлорной и серной кислот методом протонного магнитного резонанса показало, что все три протона локализованы в кристаллической решетке на одинаковых расстояниях от атома кислорода [21]. Эти данные следует рассматривать как важное подтверждение существования иона Н3О+ в твердых моногидратах названных кислот. Белл [22, глава 3] суммировал дополнительные доказательства существования устойчивого иона оксония, которые могут быть получены с помощью инфракрасной спектроскопии и спектров комбинационного рассеивания. Он рассматривает причины, затрудняющие однозначное установление состояния иона водорода в растворах. Главная причина состоит в близости спектральных свойств НзО" и Н2О и в быстром обмене протонами между молекулами воды. Последнее обстоятельство ограничивает информацию, которую можно получить с помощью протонного магнитного резонанса. Не исключено, что дополнительные молекулы воды, присоединенные к иону оксония, связаны с ним более или менее прочно. [c.163]

У человека введенный подкожно меченый ион натрия уже через три часа равномерно распределяется по всему телу, но при некоторых сердечных заболеваниях это время увеличивается до 6—12 час. Более детальное изучение показало, что в коже, почках, печени и тканях желудка обмен введенного радиоактивного натрия с ранее содержавшимся в них натрием заканчивается за Уг часа, после чего в них радиоактивность остается постоянной в течение 7г Дня [1471]. В нервную ткань и мозг ионы натрия проникают медленнее и в них обмен заканчивается за несколько часов. Аналогично ведут себя ионы хлора и брома. При введении Ыа С в желудок кролика в нем через 10 мин. остается 25%, а через час лишь 5% от введенного Na . Медленнее распределяется в теле ион калия [79]. В тех же условиях его остается через 10 мин. 50%, а через 30 мин. — 10%. Во всем теле кролика (включая эритроциты и проч.) обмен равен, в среднем, 50% за один день. [c.504]

Если в ионообменном процессе участвуют три и более ионов, находящихся в жидкой или твердой фазе, то, согласно гипотезе Б. П. Никольского и Е. Н. Гапона, обмен любой пары ионов протекает независимо от обмена других ионов, присутствующих в системе. Схематически обмен трех ионов может быть представлен следующими реакциями взаимодействия иоНообмейника с раствором [c.90]

На рис. 3 показаны три типа структур вольфрамовых бронз. Посторонние ионы проникают в туннели внутри ковалентной решетки. В случае гексагональной фазы эти туннели имеют гексагональное сечение, у квадратной фазы — квадратное или пятиугольное сечение и квадратное сечение у кубической фазы. Каждый посторонний ион, проникающий в ковалентную решетку, теряет свои периферические электроны, которые переходят на 5й-уровень. Если количество посторонних ионов, выражаемое величиной а , достаточно велико, то эти электроны делокализу-ются в решетке и бронзы типа Mд.WOз обладают тогда металлическими свойствами. Рисунок 4 показывает, что в этих условиях величина электропроводности пропорциональна х [51. Несмотря на сходство строения, фазы К РеРд и К СгРз резко отличаются от вольфрамовых бронз своими изолирующими свойствами. -Электроны локализованы в этих соединениях вблизи железа или хрома. Это объясняется, несомненно, меньшей растяжимостью Зй-орбиталей, но также, конечно, очень электроотрицательным характером фтора, что облегчает захват электронов и делает обмен электронами более трудным. [c.78]

Так как фосфоромолибдаты аммония и цезия изоморфны, -ТО следует ожидать, что все три иона аммония должны быть равноценными и способными к обмену (теоретическая обменная емкость, рассчитанная для соединения (ЫН4)зРМо1204о 2НгО, составляет 1,57 мг-экв1г). Анализ колонок, насыщенных цезием и рубидием, показал, что в действительности обмен в первом случае происходит только на 60% и на 80%—в другом, подтвердив тем самым трудность, которую испытывали более ранние исследователи, желая полностью заместить ионы аммония. Данное явление изучено недостаточно хорошо, но его можно объяснить тем, что большие катионы ча- [c.102]

Еще одним недостатком является то, что емкость смолы по отношению к молекулам органического вещества представляет лишь небольшую долю от ее ионообменной емкости кроме того, молекулы веществ, содержащих более чем три-четыре атома углерода, вряд ли вообще поглощаются смолой. Сульфированная поли-стирольная смола обычного типа имеет ионообменную емкость около 5 мэкв1г, но ее емкость в отношении адсорбции этилового спирта будет не более 0,5 мэкв1г. Следовательно, для удаления определенного весового количества неэлектролита этим новым методом требуется больше смолы, чем для удаления такого же количества электролита обычным ионным обменом. Такая малая емкость означает, что объем раствора, который можно единовременно очищать, очень мал. В практике обычного ионного обмена лишь в особых условиях стали бы обсуждать целесообразность работы с раствором, объем которого не может превышать за операцию пятикратного объема слоя ионита, так как обычно количество раствора превышает объем слоя в несколько сотен раз. В способе опережающего электролита количество разделяемого раствора за операцию составляет 0,2—1,0 объема слоя, и это должно сильно затруднять операции разделения (если только они вообще возможны). После каждой операции неэлектролит вымывают из колонки большим количеством воды. В одном из типичных опытов, описанном изобретателями метода, после пропускания одного объема рабочего раствора на объем слоя колонку регенерируют тремя объемами воды, а поэтому в результате происходит не менее чем трехкратное разбавление неэлектролита. Такое разбавление, вероятно, очень нежелательно и делает неизбежным [c.128]

Известно, в частности, что весьма сложную задачу представляет собой очистка соединений щелочных металлов от микропримеси кальция [6, 30], который из-за своей распространенности является наиболее часто встречающимся и трудно-удаляемым загрязнением препаратов высокой чистоты. При помощи ионного обмена на окисленном угле можно очень просто очищать от кальция концентрированные растворы гидроокисей и солей щелочных металлов и аммония. Было установлено [31], например, что при очистке от кальция 20%-ных растворов NaOH или КОН обменная емкость окисленного угля по кальцию до проскока составляет 300—400 мкг г, т. е. на колонке с 20 г угля можно при однократном пропускании полностью удалить примесь кальция из — 250—300 мл 20%-ного раствора NaOH (квалификации X. ч.). Еще более удобно и экономично применять для этого две-три последовательно соединенных колонки. В полученных после очистки на колонках с окисленным углем препаратах щелочей и некоторых солей щелочных металлов и аммония следы кальция не обнаруживались пламенно-фотометрическим и спектральным методами. [c.343]

Исследования дезаккомодации марганец-цинковых ферритов в зависимости от температуры (17—20] показали по меньщей мере три максимума дезаккомодации. Низкотемпературный максимум при —196° С вызван электронным обменом Ре +ч Ре положение максимума при комнатной температуре практически не зависит от концентрации вакансий, однако величина его возрастает с увеличением концентрации вакансий. Наконец, для третьего максимума (100—200° С) его величина возрастает, а сам максимум смещается в область более высоких температур по мере увеличения концентрации вакансий. Следовательно, существуют два различных релаксационных процесса, связанных с диффузией ионов и вакансий, хотя их природа остается неизвестной. [c.192]

На возможность осаждения радиоактивных изотопов на поверхности металла вследствие образования смешанных кристаллов с веществом поверхностного слоя указал Эрбахер [ ]. Он предположил, что механизм самопроизвольного осаждения полония на серебре включает три типа процессов осаждения 1) адсорбцию ионов полония па поверхности серебра, 2) электрохимический обмен более благородных ионов полония с ионами менее благородного металла — серебра и 3) образование смешанных кристаллов полония с перекисью серебра AgjOg (последняя образуется под действием озона, получающегося в свою [c.435]

Здесь уместно более детально обсудить проблемы компонентности, переноса растворителя и учета эффекта набухания. Прежде всего при бинарном ионном обмене каждая из фаз (ионит и раствор) содержит три независимых компонента — два электролита и воду (растворитель) для раствора и два резината и воду в фазе ионита. В принципе возможно учитывать в ионите в качестве компонента также и матрицу ионита, например осново-моли полимерного электролита. (Конформационные изменения элементов сетчатой структуры действительно вносят свой вклад в изменения термодинамического потенциала при ионном обмене). Однако, если считать резинаты компонентами, это позволяет устранить из рассмотрения перенос воды (растворителя) и совокупность энергетических и энтропийных изменений в матрице ионита. Представление о сольватированном состоянии позволяет и в растворе учитывать при ионном обмене только два компонента — сольватированные противоионы. [c.82]

Уилмарт и Дэйтон [32] получили аналогичные результаты при исследовании активации водорода амидом калия в жидком аммиаке три —53°. Скорость конвероии параводорода в этих опытах также линейно зависит от концентрации амидного иона, а обмен дейтерия с растворителем происходит со скоростью, лишь немного меньшей скорости конверсии параводорода. Хотя энергия активации конверсии непосредственно не измерялась, авторы оценивают ее приблизительно в 10 ккал/моль, считая, что пред-экспоненциальный множитель для нее имеет ту же величину, что и для реакции, катализируемой ионом гидроксила. Эта пониженная величина энергии активации была отнесена за счет того, что амидный ион обладает более сильными основными свойствами, чем ион гидроксила. Особый интерес представляет вeличинa [c.211]

Применяя для промьвки колонки раствор цитрата аммония при рН = 5,0, можно разделить барий и стронций. Все три иона, образующиеся при ступенчатой диссоциации лимонной кислоты, или два иона—при диссоциации винной кислоты, способны образовать комплексные ионы с разделяемыми катионами. При pH—7, например, лимонная кислота оказывается почти полностью диссоциированной до трехзарядных анионов. Процесс образования комплексов зависит от величины pH и концентрации ионов аммония. Комплексы, получаемые с различными катионами, имеют разные значения констант нестойкости при одном и том же значении величины pH. В качестве комплексообразователей, кроме лимонной и винной кислот и их солей, можно также применять молочную, сульфосалициловую, щавелевую кислоты и их соли, а также некоторые др гие вещества. Опыты показывают, что наиболее эффективного разделения ионов можно достигнуть при адсорбции смеси катионов в верхней части колонки (что гарантирует от проскока), применяя последующее последовательное извлечение ионов путем промывки колонки подходящими комплексообразующими реагентами. Улучшения разделения можно достигнуть, уменьшая скорость промывки, изменяя размер частиц сорбента, повышая температуру, изменяя высоту колонки, увеличивая обменную емкость сорбента (например, путем замены одного сорбента другим с более высокой обменной способностью). [c.111]

После введения радиоактивного фосфора в кровеносную систему значительная часть его переходит в кости. При этом наблюдаются две стадии захвата фосфора сравнительно быстрая и затем гораздо более медленная. Например, у кролика через два часа после введения радиоактивного фосфора обменялись с ним 0,18% неорганического фосфора кости, а за четыре часа немного больше 0,2%. У лягушки обмен неорганического фосфора в костях был равен 1/600 за первый час и еще 1/900 за следующие три часа. Быстрый обмен затрагивает поверхностные слои кристаллов апатита и, повидимому, представляет собой обыкновенный изотропный обмен, подобный рассмотренному в главе 7 обмену ионов между раствором и кристаллическим осадком. Опыты с измельченными костями показали, что концентрация радиоактивного фосфора в кости изменяется параллельно с его концентрацией в растворе. Этот обмен охватывает около 20% пеоргани- [c.329]

Кристаллические структуры актиноидов (см. табл. 39) также тесно связаны с особенностями их электронного строения. Актиний с внешней оболочкой свободного атома s p d s , теряя три валентных электрона, в металлическом состоянии образует ионы Ас с внешней оболочкой р . В результате взаимодействия с электронным газом эти ионы сближаются, но при низких температурах их р-орбитали не перекрываются и вследствие нсевдосферической симметрии ионов упаковываются в плотную гранецентрированную решетку с небольшой тетрагональностью. При повышении температуры вследствие развития р-орбиталей может возникнуть обменное взаимодействие, результатом чего может быть появление объемноцентрированной кубической Р-модификации. Торий имеет внешнюю конфигурацию p d s и в металлическом состоянии четырехвалентен. Его ионы (Th ) имеют внешнюю ортогональную р -оболочку. При низких температурах при сближении ионов перекрытия р-орбиталей не происходит, ионы ведут себя как псевдосферические и в результате ненаправленного взаимодействия с электронным газом упаковываются в плотную кубическую структуру а-тория. С повышением температуры происходит увеличение энергии электронов р -оболочки, р-орбитали вытягиваются и перекрываются, начиная с температуры 1690°. Выше этой температуры возникают ортогонально направленные обменные связи, в результате чего появляется объемноцентрированная кубическая структура р-тория, устойчивая до температуры плавления. Протактиний в связи с наличием внешней оболочки у его иона и устойчивым валентным состоянием Ра , обусловливающим более высокую электронную концентрацию Ъэл1атом), может иметь подобно ванадию, ниобию и танталу и по тем же причинам объемноцентрированную кубическую структуру. Фактически было найдено, что при 20° протактиний имеет ОН, тетрагональную решетку. Тетрагональность может быть обусловлена загрязнениями образца. [c.239]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология