Скорость процесса ионообмена

Недостатком рассматриваемого метода очистки служит малая скорость процесса. Для ее повышения используют реакторы с кипящим слоем ионообменного материала однако при этом заметно снижается эффективность разделения. [c.317]

При изучении каталитической активности кислых ионообменных смол в реакции гидратации окиси этилена в интервале 80— 180 С было установлено три типа адсорбции окиси этилена на сухом катализаторе. При температуре выше 150 °С стадиями, определяющими скорость процесса, являлись не гидратация окиси этилена, а адсорбция ее иа активных центрах катализатора и процесс массопередачи продуктов в газовой фазе. Скорость гидратации окиси этилена в паровой фазе на этих смолах прямо пропорциональна парциальному давлению окиси эти- [c.93]

Варьируя типы подложек и мономеров, можно получать минерально-органические сорбенты с разнообразными свойствами. Они имеют высокую скорость установления ионообменного равновесия благодаря отсутствию диффузии внутрь зерна и доступности функциональных групп. Значительно облегчена их регенерация. Высокая скорость процессов сорбции и регенерации на минерально-органических сорбентах позволяет значительно увеличивать скорости потоков растворов, протекающих через колонку. [c.105]

Гидродинамику ионообменного аппарата определяют такие характеристики сорбента, как распределение частиц по диаметру (т. е. гранулометрический состав), средний диаметр и плотность частиц. В сплошном слое первые два показателя определяют сопротивление слоя и скорость процесса сорбции. [c.88]

Влияние на скорость ионного обмена химической кинетики в большинстве случаев определяется экспериментально по зависимости скорости процесса от температуры, которая, согласно закону Аррениуса, должна быть значительной, если именно кинетика химического реагирования определяет общую скорость ионообменного процесса. Многочисленные проведенные исследования показали, что даже в случае комплексообразования общая скорость ионного обмена в заметной степени не лимитируется химической реакцией. Следовательно, кинетика процессов ионного обмена определяется скоростью переноса массы, что позволяет считать ионообменные процессы во многом аналогичными изотермическим процессам адсорбции. [c.251]

В литературе по ионообменным процессам рассматриваются многочисленные случаи кинетики внутреннего переноса в зернах ионитов при влиянии не только диффузионного переноса, но и переноса за счет электродиффузионного потенциала, с учетом влияния двойного электрического слоя на внешней границе зерна, с заметной ролью внешнедиффузионного сопротивления и т. д. Многочисленность кинетических вариантов здесь определяется тем обстоятельством, что для различных структур ионитов и разнообразных условий проведения процесса возможны различные комбинации существенно влияющих на суммарный процесс эффектов, а те или иные эффекты могут быть приняты пренебрежимо малыми. Действительно, только при чисто диффузионной определяющей кинетике возможны режимы, когда заметное влияние на суммарную скорость процесса оказывает только сопротивление внутренней диффузии в других случаях скорость процесса ионного обмена определяется суммарным сопротивлением наружного и внутреннего переноса компонента, а в иных случаях определяющим фактором может стать одно только наружное сопротивление в различных комбинациях могут рассматриваться обратимые или необратимые химические реакции, комплексообразования и т. д. Так, при [c.251]

Таким образом, из приведенных экспериментальных результатов следует, что скорость установления ионообменного равновесия на глинистых минералах зависит от ряда специфических факторов. Для получения количественных характеристик ионного обмена (констант обмена, термодинамических функций) необходимо прежде всего располагать достоверными сведениями о кинетике этого процесса. [c.26]

Какие процессы определяют скорость установления ионообменного равновесия Какие условия способствуют более быстрому протеканию ионного обмена [c.200]

Исследования обменной сорбции ионов из растворов при помощи органических ионообменных материалов показали, что скорость процесса обмена в случае разбавленных растворов и малых размеров зерен ионита лимитируется диффузией ионов через пленку жидкости на границе раздела ионит — раствор [1]. Это положение было подтверждено экспериментально как для обмена катионов, так и для обмена анионов. [c.11]

Полученные в той работе результаты показывают, что в ионообменной сорбции при высоких коэффициентах распределения внешняя диффузия может определять скорость процесса. [c.129]

Следовательно, реакции ионного обмена подчиняются правилам, характерным для реакций обычных электролитов, в частности эквивалентности обмена ионов и обратимости этого процесса. Кроме того,, при ионном обмене большое значение имеют селективность и скорость установления ионообменного равновесия. [c.60]

Появление двойных пиков , т. е. двух или более максимумов на выходной кривой, объясняется образованием металлом нескольких комплексных ионов. Продолжительность жизни этих ионов настолько велика, что в процессе ионообменной хроматографии не устанавливается равновесие с окружающей средой. Иногда это наблюдается в случае титана и других переходных металлов. Скорость реакции зависит от вида лиганда и центрального иона. [c.350]

Целью данной работы являлось изучение кинетических закономерностей ионообменной сорбции никеля вермикулитом из нейтральных сернокислых растворов. Опыты проводились в статических условиях, скорость процесса изучалась в зависимости от интенсивности перемешивания, температуры, размера частиц вермикулита. Использовали золотисто-коричневый вермикулит Ковдорского месторождения Кольского полуострова (магниевая форма), состав и физико-химические свойства которого достаточно полно описаны в работах [5, 6]. [c.131]

Кинетика ионного обмена весьма существенным образом зависит от размера зерен ионитов. При этом следует учесть два независимых фактора, определяющих скорость установления равновесия. С одной стороны, от радиуса зерен зависит скорость массообмена, так как изменяется длина диффузионного пути. Это сказывается особенно резко при гелевой диффузии, ускорение наблюдается и при пленочной диффузии из-за увеличения площади поверхности контакта фаз. Вместе с тем увеличение сетчатой подвижности при переходе к меньшим по радиусу зернам ионитов может привести к увеличению коэффициентов гелевой диффузии. Экспериментально обнаруженная возможность перехода от гелевой к пленочной (или смешанной) диффузии при сорбции антибиотиков группы тетрациклина в случае уменьшения диаметра зерен ионитов до 40—50 мкм позволяет осуществить высокоэффективный процесс ионообменной сорбции в ограниченном интервале времени [207]. [c.117]

Один из самых надежных методов определения лимитирующей стадии процесса — это метод прерывания, или кинетической памяти. Ионообменный процесс прерывают, прекращая перемешивание на некоторое время или прекращая кинетический эксперимент с последующим возобновлением контакта раствора с ионитом. При этом в случае внутридиффузионной кинетики, должно происходить выравнивание градиента концентрации в фазе ионита, что приводит к резкому увеличению скорости процесса после его возобновления, т. е. к явлению так называемой кинетической памяти. При внешнедиффузионной кинетике возникает градиент концентрации в пограничном слое жидкости, а концентрация в зерне распределяется равномерно, поэтому прерывание никак не сказывается на скорости процесса. [c.55]

Если ионообмен протекает между ионитом с большим числом поперечных связей и раствором электролита, то влияние валентности и объема ионов на скорость процесса значительно. При повышении температуры и уменьшении размера зерен ионитов скорость диффузии ионов в ионите увеличивается. [c.285]

Фиг. 2. Относительное изменение показателей процесса ионообменной очистки сточных вод производства дивинилнитрильного каучука в зависимости от скорости фильтрации

Ускорению ионного обмена способствует, повышение скорости движения очищаемой жидкости через ионообменную загрузку и температуры жидкости. На скорости процесса отражаются также строение ионита, природа ионогенных групп и обменивающихся ионов. Так, при использовании сульфосмол КУ-2 равновесие достигается практически за несколько минут, а для карбоксильных катионитов время достижения равновесия гораздо больше. Малая скорость обмена на карбоксильных катионитах объясняется малой степенью диссоциации карбоксильных групп, особенно в водородной форме. [c.106]

Для ионообменного синтеза особый интерес представляет рассмотренное Гельферихом влияние химических реакций в ионообменной системе на кинетику процесса. Не останавливаясь на подробностях [61, 941, отметим, что смещение равновесия вследствие образования малодиссоциированного соединения увеличивает скорость процесса. [c.37]

Процесс ионообменной конверсии электролитов с помощью жидких ионитов, представляющих собой растворы органических кислот и оснований или тонкие суспензии ионитов в неполярном растворителе, весьма перспективен для крупнотоннажных производств благодаря высокой скорости массообмена и упрощению транспортирования взаимодействующих фаз. Цикл процесса, как и при использовании твердых ионитов, включает не менее двух стадий, в каждой из которых происходит одно- или многоступенчатое контактирование органической фазы с водным раствором или водной суспензией одного из исходных соединений. Особенно эффективно получение этим методом солей из кислот. Аппаратурное оформление процесса аналогично оформлению обычных экстракционных систем [24, 25]. [c.89]

Представляет интерес выяснить, в какой мере продукты окисления влияют на скорость процесса. Во-первых, по виду кинетических кривых невозможно отделить последовательные этапы окисления редоксита, поскольку процесс в целом лимитируется не электрохимическими стадиями, а транспортом, молекулярного кислорода. Во-вторых, вследствие благоприятных условий протекания электрохимических реакций окисления меди и восстановления кислорода при пониженном значении pH не только степень окисления, но и окислительно-восстановительная емкость редоксита водородной формы несколько больще, чем натриевой (см. табл. 8). В результате кинетический параметр Dy имеет близкие значения l,2-10- fH 1,3-10- м с соответственно для Н- и Na-формы. Кинетические параметры редокситов для обеих ионных форм при ионообменной емкости, много меньщей восстановительной, не могут сильно различаться, ввиду того, что.диффузия кислорода в конечном итоге определяется природой матрицы, ее пористостью и накоплением продуктов реакции в фазе редоксита. Последнее суждение вовсе не относится к тем окисли- [c.103]

Далее, в работе было изучено влияние количества сшивающего агента (или коэффициента набухания иоиита) на лимитирующую стадию процесса ионообменной сорбции на ионитах с размером частиц 45 мк, нри 20° С и концентрации тетрациклина 0.001 моль/л, т. е. в тех условиях, когда в уже описанных экспериментах можно наблюдать пленочную кинетику на начальных стадиях проведения опыта (рис. 2). Из полученных экспериментальных данных можно сделать заключение, что при сорбции больших органических ионов (таких как тетрациклин) возникновению пленочной кинетики способствует уменьшение количества сшивающего агента в ионите или увеличение коэффициента набухания ионита. Таким образом, в процессе ионообменной сорбции ионов тетрациклина на некоторых сульфокатионитах, при достаточном их измельчении и при определенной концентрации тетрациклина в растворе, mojkho перейти к пленочной кинетике, т. е. процесс ионообменной сорбции будет лимитироваться диффузией ионов тетрациклина в пленке, окрул<ающей ионит. Когда же часть активных центров иопита становится занятой ионами тетрациклина, и диффузия ионов в зерне ионита ухудшается, самой медленной стадией процесса ионообменной сорбции становится диффузия ионов тетрациклина внутри зерна ионита, и влияние пленки вокруг зерна ионита становится ничтожным. Это явление наблюдалось на сорбентах с хорошими кинетическими характеристиками, т. е. на сорбентах с легкодоступными активными центрами. При уменьшении межфазовой поверхности, т. е. при увеличении размера частиц иопита, лимитирующее действие пленки ослабевает, и при определенном размере частиц ионита скорость процесса ионообменной сорбции определяется исключительно диффузией ионов тетрациклина внутри зерна иопита. [c.163]

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]

При анализе данных табл. 29 становится очевидным, что хотя с ростом концетрации хлористого иатрия величина набухания и АУ снижаются, а Р, увеличивается, но Еозрастает и скорость процесса. Причем, количественные изменения зависят от состава ионообменного комплекса глинистых пород. Так, бентонит и его гомоионные натриевая и кальциевая формы набухают в насыщенном растворе хлористого натрия меньше, чем в воде, соответственно па 40,5 33,0 и 13,75%. При этом скорости набухания увеличиваются в 2,13 1,82 и 20,83 раза, а величина — соответственно в 6,04 26,12 и 2,61 раза. Хлористый патри1а подавляет развитие структурно-адсорэционных деформаций. Полученные данные могут в некоторой мере дать объяснение причины поведения различных глинистых пород, слагающих стенки скважин. [c.63]

Однако иногда гетерогенная химическая реакция двойного обмена, рфотекающая на поверхностн раздела твердой и жидкой фаз, является наиболее медленной стадией ионообменного процесса, лимитирующей скорость процесса в целом. [c.581]

При чисто гелевой кинетике скорость установления ионообменного равновесия прямо пропорциональна концентрации ионогенных групп, содержащих вытесняемые ионы, коэффициенту взаимодиффузии D в зерне ионита и обратно пропорциональна радиусу зерна г. В этом случае кинетика ионообмена зависит от структуры, набухаемости и зернения ионита, от радиусов гидратированных ионов и не зависит от концентрации раствора. Если скорость диффузии ионов в глубь зерна ионита и обратно одинакова, то процесс ионного обмена, происходящий в объеме частицы, подчиняется закону Фика [c.178]

Эритроциты в крови можно по ряду свойств рассматривать так же, как частички гидрофобной эмульсии. На их поверхности адсорбированы молекулы белков, аминокислот и ионы электролитов. Все они сообщают эритроцитам определенный отрицательный заряд, а противоионы создают некоторый диффузный слой. При различных патологических процессах в организме, когда в кровн увеличивается содержание некоторых видов белков (либо особого глюкопротеида, относящегося к а-глобулинам, либо при инфекционных заболеваниях Y-глoбyлинoв), происходит процесс, очень напоминающий ионообменную адсорбцию место ионов электролитов на поверхности эритроцитов занимают белки, заряд которых ниже, чем у суммы замещенных ими ионов. В результате заряд эритроцитов понижается, они быстрее объединяются и оседают (ускоряется реакция оседания эритроцитов — РОЭ). Этот процесс зависит еще от ряда факторов содержания других белковых фракций и мукополисахаридов, концентрации эритроцитов в крови, наличия в крови микробов, наконец, расположения сосуда, в котором наблюдается РОЭ (в частности, скорость ее выше в наклонно расположенном капилляре). Оседание эритроцитов протекает сходно с процессом седиментации гидрофобного коллоида. Как показали исследования при помощи микрокинематографии (Кигезен), к имеющимся в крови агрегатам и монетным столбикам присоединяются отдельные эритроциты укрупнившиеся агрегаты оседают вначале быстро, а потом медленнее, так как в нижних частях капилляров их расположение становится настолько плотным, что частично сохранившиеся у них заряды начинают в большей мере противодействовать сближению частиц. Структура этого осадка напоминает губку чтобы его уплотнить, необходимо выжать оттуда воду, причем чем плотнее осадок, тем труднее это достигается. Поэтому в клинических исследованиях обычно не ожидают завершения оседания эритроцитов, а регистрируют результаты спустя 1—2 ч после начала реакции. Учитывая, что скорость процесса меняется на разных этапах, было предложено изучение его динамики измерением величины оседания эритроцитов каждые 15—30 мин (так называемая фракционная РОЭ). Этот метод представляет значительный интерес и находит широкое применение. [c.167]

Процесс ионообменной сорбции на полностью регенерируемой колонне характеризуется тремя изменяемыми параметрами скоростью потока и, диаметром зерна ионита и высотой слоя ионита х. И. В. Комарова и др. [282] производили поиск оптимальных параметров в пределах 0,4 У 6 см1сек 0,05 -<0,1 см 25 с<300 см. Для ионообменной установки производительностью 250 м /ч при = 0,05 см были получены следующие оптимальные значения [c.220]

В эксфааридной зоне значительная буферность почв способствует некоторому смягчению негативного воздействия, но лишь до известного предела. Почва служит мощным барьером для потока поллютантов, что обусловлено высокой почвенной емкостью поглощения. Расчеты показывают, что черноземы способны только в пахотном горизонте прочно фиксировать до 100—150 т свинца, подзолистые — до 25—35 т/га. Почва способна с течением времени активно трансформировать поступающие в нее соединения. В этих реакциях принимают участие минеральные и органические компоненты, возможна также трансформация биологическим путем. При этом водорастворимые соединения переходят в ионообменные, труднорастворимые (оксиды, гидроксиды, соли с низким произведением растворимости), органическое вещество образует с ионами тяжелых металлов комплексные соединения. Взаимодействие с почвой происходит по типу реакций сорбции, осаждения — растворения, комплексообразования, образования простых солей. Скорость процесса трансформации зависит от реакции среды, содержания тонкодисперсных частиц, количества гумуса. [c.174]

Водные фазы удерживаются силикагелем, ионообменными смолами [135]. В качестве носителя неподвижной фазы для хроматографии неорганических веществ находит применение целлюлоза. Рекомендуют [539] предварительно активировать целлюлозу кипячениел с 5%-пой НКОз в течение нескольких минут. Так, водная фаза, содержащая следы радиоизотопов цинка и кадмия, удерживалась природной и зал1ещенной целлюлозой (фосфат целлюлозы), а следы радиоизотопов ртути были отделены в диэтиловом эфире [1012]. Предложено [539] отделять ртуть от Си, С(1, В1, РЬ методом распределительной хроматографии на целлюлозе. Смесь ионов Нд, С(1, Ъп была успешно разделена с помощью распределительной хроматографии на колонке, заполненной ионитом [212]. Подвижной фазой служила тонкая пленка воды на поверхности мелких зерен ионита, что обусловливало большую скорость процессов обмена между фазами. Сама же смола не принимает при этом участия в процессах разделения. [c.60]

По данным большинства исследователей [255, 330, 605, 679 и др.], увеличение скорости ожижающего агента приводит к интенсификации массообмена коэффициент массоотдачи возрастает. Однако такое изменение интенсивности массообмена характерно лишь в том случае, когда скорость диффузии вещества к поверхности массообмена определяет общую скорость процесса. Если же общая скорость массообмена определяется скоростью других стадий процесса (сорбция, ионообмен и т. д.), то коэффициент массообмена может и не обнаруживать сколько-нибудь значительной зависимости от скорости ожижающего агента [392, 59 ]. Количественно зависимость коэффициента массообмена от скорости газа (Nufl или jd от Re), по данным отдельных исследователей, выражается различным образом, что объясняется не только разными [c.271]

Замедленность скорости ионного обмена в результате медленно протекающего процесса диффузии удачно преодолевается при использовании сильно набухающих ноликомплексонов на основе сополимера стирола и дивинилбензола (полученного в присутствии СС14) [110]. Значительная скорость установления ионообменного равновесия в подобных ионитах делает их весьма нерснективными сорбентами. [c.249]

Кроме трех описанных основных способов осуществления хроматографического процесса, в некоторых случаях могут применяться другие приемы, облегчающие хроматографическое разделение смеси. Один из таких приемов основан на использовании зависимости адсорбируемости веществ от температуры. Скорость движения веществ в хроматографической колонке можно регулировать при помощи какого-либо нагревательного прибора или холодильника, передвигаемого вдоль колонки. Этот способ в отдельных случаях в молекулярной хроматографии может дать хорошие результаты. В ионообменной хроматографии, вследствие незначительного влияния температуры на процесс ионообменной адсорбции, этот способ не имеет значения. В распределительной хроматографии этот прием еще не применялся, хотя его применение вполне целесообразно, ввиду сравнительно большого влияниятемнературына растворимость веществ. [c.39]

Теперь мы перейдем к краткому обзору вопроса о скорости реакций ионного обмена. Рассмотрим скорость процесса обмена ионов при погружении сферического образца ионообменной смолы (в водородной форме) в большой объем разбавленного раствора хлорида натрия. Мы уже отмечали, что концентрация ионов в фазе смолы Д.1Я промышленных ионитов очень велика (до 6 молей л) и что скорость диффузии ионов в смоле составляет около i g скорости диффузии в чистой воде. Если концентрация ионов во внешнем растворе очень мала (нанример, 0,005 лоля1л, как в обычной воде), то вблизи границы раздела концентрация ионов водорода со стороны смолы примерно в 1000 раз больше концентрации ионов натрия со стороны раствора. Можно олсидать, что в результате диффузии ионов в смоле убыль ионов водорода в поверхностном слое будет легко восполняться с той же скоростью, с какой будет происходить их обмен, а поэтому скорость нроцесса будет определяться скоростью поверхностной реакции. [c.62]

Салетан и Уайт пришли к заключению, что, поскольку диффузия в ионообменной смоле значительно меньше, чем в жидкой фазе, массовый перенос в жидком потоке имеет лишь ничтожное значение для определения общей скорости процесса. Это утверждение частично основано на результатах, полученных авторам1 во время их исследования влияния скорости потока. Корреляци5 между произведением из константы равновесия на коэффициен производительности и модифицированным числом Рейнольдс приведена в табл. 1. [c.278]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология