Применение ионитов для очистки веществ

Ионный обмен используют в кожевенной, гидролизной, фармацевтической промышленности для очистки растворов, а также для удаления солей из сахарных сиропов, молока, вин. С помощью ионитов улавливают ионы ценных элементов из природных растворов и отработанных вод различных производств. Промышленное производство многих продуктов жизнедеятельности микроорганизмов (антибиотиков, аминокислот) оказалось возможным или было значительно удешевлено благодаря использованию ионитов. Применение ионного обмена позволило усовершенствовать методы качественного и количественного анализа многих неорганических и органических веществ. [c.304]

Обмен ионами между раствором электролита и твердой фазой, являющийся разновидностью сорбционных процессов, имеет широкое практическое применение. Он используется для концентрирования ионов из разбавленных растворов, очистки веществ от примесей электролитов, определения суммарного содержания солей в природных водах и разделения некоторых ионов при их одновременном присутствии в растворе. Особенно удачным оказалось сочетание ионообменных процессов с хроматографическим методом, положившее начало развитию ионообменного хроматографического анализа многокомпонентных гомогенных растворов. Разделение анализируемой смеси ионов в растворе позволяет легко идентифицировать и определять их количественное содержание доступными химическими или физико-химическими приемами анализа. [c.37]

Процесс электролиза используют для очистки веществ от примесей, присутствующих в виде ионов. Области применения электролиза для этих целей довольно разнообразны. [c.438]

Механическая очистка часто включает отстаивание или фильтрование. Адсорбционная очистка предполагает применение подходящих сорбирующих веществ с развитой поверхностью. Так, для извлечения ионов металлов применяют специальные органические смолы — катиониты, Термические методы требуют предварительного выпаривания сточных вод и получения твердого остат- [c.512]

Принцип электродиализа основан на ускорении диффузии ионов, и поэтому, проводя очистку вещества в электрическом поле, можно ожидать резкого увеличения как степени, так и скорости очистки. В случае применения электродиализа с потоком ионов через осадок перемещаются ионы, которые нужны для осуществления химических реакций, переводящих в растворимое состояние удаляемые примеси. Этот прием, названный нами очисткой в потоке ионов , дает возможность не только удалять нен<елательные примеси, но и выделять интересующие нас малые количества примесей, распределенные в большой массе осадков. В данном случае такой прием является эффективным, так как основная масса вещества остается неизменной, а химическим превращениям подвергается только выносимая примесь. [c.62]

Рассмотрены проблемы, возникающие при разработке методов очистки сточных вод методы определения примесей (цианиды, хлорорганические вещества и др.), методы извлечения из воды взвешенных частиц, микроводорослей и вирусов, способа удаления биогенных элементов, в частности фосфора, условия равновесия в воде различных форм ионов. Рассмотрена эффективность применения для очистки сточных вод активного угля, торфа, смеси гуминовых кислот и летучей зоны. Обсуждены методы дезинфекции и дехлорирования. Рассмотрено влияние различных факторов на интенсификацию процесса обработки биологических осадков. [c.4]

Применение ионообменных смол для тонкой очистки веществ нецелесообразно, что объясняется прежде всего недостаточным различием в адсорбируемости ионов смолами, особенно в реальных условиях очистки растворов солей относительно высокой концентрации. Этим вызвано, в частности, весьма ограниченное применение фронтального анализа в ионообменной хроматографии. Кроме того, технические ионообменные смолы загрязнены примесями таких металлов, как железо и медь, следы которых удаляются с большим трудом вследствие образования катионами этих металлов прочных связей со смолой. [c.103]

Ионный обмен применяют в нашей стране для очистки стоков от металлов в промышленности химической, электрохимической, машиностроительной, -металлургической, текстильной и др. [54 55]. Ионным обменом извлекаются из сточных вод растворимые минеральные вещества и для этого обычно применяются цеолитовые фильтры [56]. Ионным обменом можно получить из сточных вод дистиллированную воду, достичь любой глубины очистки, утилизировать компоненты, от которых производится очистка. Ионный обмен применяется при содержании в сточных водах солей не более 2 г/л и извлекаемых компонентов не более 1 т/л. Ионообменная установка должна быть мощностью не более 1—2 тыс. м сут. Этим методом из сточных вод извлекаются хром, медь, кобальт, свинец, цинк, кадмий, цианиды и другие компоненты. Получается обессоленная вода, пригодная для дальнейшего использования и из стоков извлекаются ценные продукты [54]. В результате деминерализации возвращается в производство 70—80% использованной воды [57]. При применении ионного обмена колебания между максимальной и минимальной концентрациями содержащихся в стоках компонентов выражены меньше, чем При осан<дении и выпаривании стоков [0-49]. Ионообменная очистка стоков гальванических цехов производится в одну операцию и извлекаются все металлы [c.12]

Основы метода избирательной сорбции, нашедшего впоследствии щирокое применение для очистки, концентрирования и разделения веществ и известного под названием хроматографического, были разработаны около 50 лет назад русским ученым М. С. Цветом. Хроматографический метод анализа, одной из разновидностей которого является метод разделения ионов, основан на различной сорбируемости отдельных компонентов анализируемой смеси веществ различными сорбентами из различных растворителей. При пропускании раствора анализируемой смеси через колонку сорбента она разделяется на отдельные компоненты, располагающиеся в виде зон. Хроматографический метод анализа исключительно чувствителен и позволяет разделять смеси чрезвычайно сложного состава, содержащие очень близкие по химическим свойствам вещества. [c.552]

Иониты широко используют для уменьшения жесткости воды и ее обессоли-вання (см. 212), для выделения и разделения разнообразны.х неорганических и органических ненов. Ионный обмен используют в кожевенной, гидролизной, фармацевтической промышленности для очистки растворов, а также для удаления солей пз сахарных сиропов, молока, вин. С помощью ионитов улавливают ноны ценных элементов из природных растворов и отработанных вод различных производств. Промышленное производство многих продуктов жизнедеятельности микроорганизмов (антибиотиков, аминокислот) оказалось возможным или было значительно удешевлено благодаря использованию ионитов. Применение ионного обмена позволило усовершенствовать методы качественного и количественного анализа многих неорганических и органических веществ. [c.326]

Необходимость применения вспомогательных ионов для обращения потоков является общим недостатком ионнообменных методов, в том числе и противоточных, так как приводит к затрате реактивов, к дополнительным операциям регенерации ионита и вспомогательного электролита, к циркуляции в системе дополнительного количества ионита. Кроме того, далеко не всегда можно подобрать удобные и достаточно дешевые вспомогательные электролиты. Наконец, при глубокой очистке веществ вспомогательные электролиты могут быть источником загрязнений. [c.62]

Ввиду того, что методы выделения и очистки веществ, основанные на распределении ионов, молекул или ионных ас-социатов в двухфазных системах жидкость—жидкость, находят все более широкое применение в технологии разделения близких но свойствам элементов, радиохимической и редко-металлической промышленности, аналитической химии и др., возникает настоятельная необходимость в отыскании наиболее общих закономерностей экстракции, с тем чтобы иметь возможность предсказать направление и количественный выход процесса при изменении его параметров. С этой точки зрения экстракция относится к числу наиболее сложных разделов физической химии, поскольку ее описание невозможно без привлечения теории растворов, лишь частично объясняющей все многообразие взаимодействий, имеющих место в гетерогенных экстракционных системах. Знакомство с учебной, обзорной и монографической литературой по экстракции (см. 11]. глава I см. также [2—8]) показывает недостаточность теории растворов в ее классической интерпретации, а также чисто химических представлений для количественного описания экстракционных равновесий и предсказания основных параметров экстракции, в частности для предсказания коэффициентов распределения. [c.5]

Этот способ ионного обмена заключается в контактировании ионита с исходным раствором в статических условиях. С целью более быстрого установления ионообменного равновесия содержимое сосуда, в котором протекает процесс, перемешивается. Так как при этом возможен лишь однократный процесс обмена ионами, то указанный способ дает относительно хороший эффект разделения, если коэффициент разделения ионов между ионитом (ионообменником) и раствором достаточно велик. В противном случае процесс можно проводить в виде ступенчатого варианта. С этой целью после установления равновесия в первом сосуде (первая ступень) находящийся в пем раствор переливается во второй сосуд (вторая ступень), содержащий свежий ионит. Затем после равновесного обмена во втором сосуде раствор переливается в третий сосуд (третья ступень) и т. д. С помощью такого многоступенчатого варианта можно добиться существенного отделения примеси от основного вещества в растворе. Однако для глубокой очистки веществ статический способ почти не иопользуется он находит применение как способ выделения (концентрирования) редких элементов из растворов. [c.136]

Применение ионного обмена возможно только в тех случаях, когда сточные воды не содержат никаких грубодисперсных веществ, требующих предварительного их выделения поэтому ионный обмен может быть рекомендован, например, для очистки сточных вод гальванических цехов. [c.208]

Около 75% стоимости умягченной воды падает на домашние умягчители. Большое промышленное значение имеет также применение ионного обмена при очистке сахара, извлечении металлов, извлечении кислот и оснований, катализе и хроматографии неорганических веществ. [c.9]

При различных процессах с применением ионообменной очистки очень важен выбор подходящего ионита. Для извлечения большого количества минеральных солей, присутствующих в органическом растворе, обрабатываемом с помощью ионного обмена, выбираются устойчивые катиониты с высокой емкостью и слабоосновные аниониты. Например, смолы применяются в промышленности для уменьшения содержания солей в неочищенном глицерине из мыльных щелоков и для уменьщения содержания золы в соке свекловичного сахара от второй карбонизации. Эти смолы обычно применяются в виде двухслойной системы на первой стадии ионообменного процесса. Хотя эти смолы извлекают лишь основную массу полностью диссоциированных кислот. оснований или солей, использование ионитов пористого типа вызывает значительное уменьшение красящих веществ в деионизируемом растворе. В общем случае слабые кислоты не извлекаются на этой стадии обработки. [c.569]

Обратный осмос - процесс фильтрации растворов под давлением, превышающим осмотическое, через мембраны, пропускающие растворитель и задерживающие молекулы и ионы растворенных веществ. В основе этого метода лежит явление осмоса - самопроизвольного перехода растворителя через полупроницаемую перегородку в раствор. Давление, при котором наступает равновесие, называется осмотическим. Если со стороны раствора приложить давление, превышающее осмотическое, то перенос растворителя будет осуществляться в обратном направлении - обратный осмос. Обратный осмос - метод опреснения и обессоливания воды, широко используемый в энергетике, в медицинской, пищевой, химической промышленности, а также для улучшения качества технической и питьевой воды. Исключительный интерес представляет применение обратного осмоса для очистки промышленных и бытовых стоков. [c.563]

Физико-химические и методические основы адсорбционно-комплексообразовательного хроматографического метода были освещены в ряде работ [16—23]. Были показаны также возможности применения этого метода в различных областях науки и промышленности, как, например, глубокая очистка содей металлов, разделение солей металлов на группы или выделение одного из компонентов смеси, концентрирование растворов солей металлов, качественный анализ смесей ионов, исследование процессов комплексообразования, попутное извлечение редких и рассеянных элементов при комплексном использовании рудного сырья, разделение близких по свойствам элементов, разделение органических веществ и осуществление некоторых химических реакций в органической химии [16—53]. Но наибольшие успехи применения этого метода были достигнуты при глубокой очистке веществ и получении их в спектрально чистом виде. [c.102]

Практическое применение ионный обмен и иониты нашли при решении таких важных задач, как обессоливанне, замена одного иона на другой (ионообменный синтез), разделение сложных смесей с целью очистки, анализа или препаративного выделения тех или иных веществ (ионообменная хроматография). [c.684]

Применение ионного обмена для целей разделения и очистки веществ началось давно, значительно раныне, чем были получены первые синтетические иониты. [c.185]

Другой интересный способ заключается в удалении ионных нримесей путем на./тожения электрического напряжения, В нерекиси водорода, которая ведет себя как неэлектролит (аналогично воде), неорганические соли диссоциируют на ионы, В связи с этим анионы и катионы будут соответственно переноситься к противоположно заряженным электродам. Выдан ряд патентов по методам очистки, основанным на этом принципе [21], однако, насколько авторам известно, ш один из них не нашел промышленного применения для очистки растворов перекиси водорода. Понятно, что таким способом нельзя удалить из перекиси водорода незаряженные примеси, встречающиеся, нанример, в продукте производства, полученном по методу с применением органических веществ. [c.139]

С другой стороны, разделение диполярных ионов и других типов ионов может быть осуществлено с большей эффективностью при использовании специфических сорбционных свойств диполярных ионов. Например, комбинацией сорбционных процессов на солевой и водородной форме смол можно осуществить разделение полностью диссоциированных катионов и диполярных ИОВОВ. Используя способность диполярных ионов сорбироваться из ацетоновых, но не иа водных растворов, можно также осуществить разделение ряда классов веществ. Имеются и другие возможности применения теорип сорбции диполярных ионов для создания методов очистки веществ подобного рода на основе явления сорбции, как это показано далее, при рассмотрении сорбции альбомицина. [c.37]

Помимо различных применений в процессах очистки веществ, ионообменные адсорбенты являются во многих случаях полезными в аналитической практике. Давно известен способ Фолина (Folin, Bell, 1917) для определения аммиака в моче, по которому в качестве адсорбента ионов аммония используется Na-перму-тит. При этом креатинин проходит в фильтрат. Адсорбированный аммоний вытесняется раствором NaOH и содержание аммиака определяется по Несслеру. Результаты этого способа на 2% отличались от полученных при испарении и титровании аммиака. [c.137]

Удовлетворительной очистки фенольных вод можно достигнуть применением адсорбционных веществ, например активированного угля, силикагеля или органических ионно-обменных веществ [8] (пермутит и вофатит). На адсорбент адсорбируется, как пра вило, от 4 до 10% фенолов (из расчета на вес адсорбШта). Экономичность этих методов зависит от времени работоспособности адсорбционных веществ и способа их регенерации. [c.48]

Ионнообменная хроматография. Процесс ионного обмена широко известен в связи с его применением для умягчения воды. Впервые он был использован для разделения неорганических катионов и анионов. Позже были сделаны попытки применить хроматографическую теорию к ионнообменной адсорбции. В хроматографическом анализе диссоциирующих органических соединений в последнее время все более широкое применение получают синтетические смолы, способные к избирательной адсорбции и обладающие ионнообменными свойствами (Адамс и Холмс, 1935). Получены смолы с кислыми свойствами для катионного обмена и смолы с основными свойствами для анионного обмена. Адсорбция этими смолами в значительной мере определяется зарядом растворенного вещества (при этом надо отметить, что обменная адсорбция представляет собой очень сложный процесс), а для элюирования применяются растворы кислоты, щелочи или соли. Синтетические анионнообменные смолы (например, Амберлит IR4) применялись для хроматографического разделения аминокислот (например, глутаминовой и аспарагиновой кислот в продуктах гидролиза шерсти). Другими примерами применения ионного обмена могут служить анализ нуклеиновой кислоты, адсорбция алкалоидов и отделение свободных сульфокислот от азокрасителеЙ с ЗОзМа-группами в молекуле. Ричардсон наблюдал, что свободные сульфокислоты Небесно-голубого FF и других высокомолекулярных красителей быстро адсорбируются ионнообменной смолой Деацидит В. С уменьшением величины молекулы может быть достигнут такой предел, при котором начинается медленная диффузия в структуру смолы, юз Ионнообменная хроматография может применяться для разделения, очистки и анализа ионизирующихся красителей (кислотные красители и прямые красители для хлопка с сульфогруппами в молекуле и оспов- [c.1514]

Следует заметить, что метод ионного обмена как метод глубокой очистки веществ используется еще сравнительно редко. Это объясняется тем, что вследствие частичной растворимости ионита может происходить загрязнение раствора, а следовательно, и конечного продукта примесями. Так, получаемая методом ионного обмена деионизированная вода, практически не содержащая солей, часто бывает загрязнена примесями органического характера, вымываемыми из ионита. Далее, отработанный ионит обычно регенерируют в первоначальную форму путем его промывки соответствующими вытеснителями (растворители, растворы кислот, оснований, солей) в целях дальнейшего использования. Последующее применение регенерированного ионита также чревато опасностью загрязнения конечного получаемого продукта примесями реактивов-вытеонителей сорбированных на таком ионите в некотором избытке. [c.138]

Другие непредвиденные трудности были обусловлены стоимостью регенерирующих веществ и разложением ионообменных смол. В связи с незначительным эффектом применения ионного обмена в очистке сахара возникла необходимость удешевления регенерации смолы и применения весьма долговечных ионитов, не разлагающихся нод действием концентрированных растворов сахара [381]. Колебание стоимости регенерации и цен на патоку создавали временами условия, экономически неблагоприятные для применения ионообменных процессов. Так как важнейшим назначением процесса обессоливания является уменьшение выходов патоки, экономичность этого процесса возрастает в периоды низких цен на патоку. Разработка в последнее время смол, стойких в растворах сахаров, допускающих более экономичную регенерацию и не вызывающих инверсии сахарозы, благоприятствует широкому применению ионного обмена. Хотя промышленное использование ионного обмена в очистке сахара требует дополнительных обширных испытаний, с применением этого метода определенно повышается выход сахара и снижается выход патоки, и поэтому при проектировании новых заводов эта возможность должна быть подвергнута тщательному анализу (ем. гл. VIII). [c.140]

Сборник статей но теорпп н применений) ионного обмена. Описано применение ионного обмена для очистки води, сахарных сиропов, для разделения и анализа сложных органических веществ (аминокислоты, алкалоиды). Дано описание ионного обмена для концентрирования и извлечения металлов из руд, а также для разделения редкоземельных элементов. [c.4]

Применение ионного обмена для очистки препаратов в органической химии, которая включает в себя и обработку сахара, стоит на втором месте после обработки воды. В литературе имеется большое количество статей, посвященных этому вопросу. Первое применение ионного обмена для очистки органических веществ было описано Гансом 151. Ионы кальция и магния обменивались на ионы натрия в водных растворах сахарозы. Использовался неорганический алюмосиликатный цеолит. Этот процесс мало применялся в промышленности. Однако интерес к нему снова возник в 1935 г. с появлением синтетических катионо- и анионообменных смол, которые могли извлекать ионные составные части из раствора. Первые смолы не были удовлетворительными для применения в промышленности при деионизации водных растворов О рганических химикатов. Большая часть ионообменных материалов не обладала химической и физической устойчивостью к растворам органических химикатов. Во время и вскоре после второй мировой войны были получены смолы с лучшими свойствами. Проводилось тщательное исследование возможности их применения при очистке сахара. Первая большая лромышленная установка, описанная в литературе, была построена для очистки сока свекловичного сахара и мелассы. Эта установка [5] работала во время второй мировой войны. [c.565]

Иониты оказываются способными обменивать ионы, что находит применение в очистке и фракционировании различных электролитов или для очистки различных неионных веществ от присутствующих электролитов. Эти процессы были теоретически изучены Б. П. Никольским, а в применении к сложным органическим ионам — Г. В. Самсоновым [ ]. Общий анализ поведения сшитых набухающих полиэлектролитон проведен А. Качальским [ ]. [c.33]

Несмотря на то что с момента открытия ионообменных процессов прошло более 100 лет, лишь за последние десятилетия значительно расширились области и масштабы применения процессов ионного обмена. Это во многом обусловлено высокими требованиями к степени чистоты материалов, предъявляемыми современными отраслями техники, поскольку именно ионообменные процессы нередко обеспечивают простую по осуществлению очистку веществ (обессоливание воды, получение металлов гидрометаллургическими методами и др.). Наряду с повышением требований непрерывно совершенствовались и совершенствуются методы получения сорбентов. От природных неорганических алюмосиликатных ионообменников к синтетическим алюмосиликатам— пермутитам, затем от простейших органических синтетических ионообменников типа сульфированного угля к разнообразным синтетическим высокомолекулярным универсальным и селективным катионитам, анионитам и ионитовым мембранам и, наконец, к термостойким и селективным синтетическим неорганическим ионообменникам типа цирконилфосфата — таков далеко не полный перечень основных этапов усовершенствования основного элемента ионообменного процесса — ионообменных сорбентов. [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология