Установление ионообменного равновесия

Допустим, что ионообменное равновесие устанавливается мгновенно, т. е. при прохождении раствора через слой ионита время установления ионообменного равновесия меньше, чем время нахождения раствора в данном объеме ионита. Следствием этого допущения является независимость распределения обменивающихся ионов по длине слоя ионита от скорости течения раствора вдоль слоя. [c.107]

Скорость ионного обмена между двумя фазами, а также установление ионообменного равновесия связано с природой ионитов, хроматографируемых веществ и техникой эксперимента. [c.287]

Сорбция воды и набухание. Набухание ионитов играет важную роль в ионном обмене от него зависят такие факторы, как доступность ионогенных групп и скорость установления ионообменного равновесия. Изменение объема ионита — сжатие или расширение, связанные с сорбцией воды, необходимо учитывать при практическом применении ионитов при заполнении колонок, при переводе ионита из одной ионной формы в другую. [c.693]

Скорость установления ионообменного равновесия зависит от ряда внешних и внутренних факторов. Первые в основном зависят от гидродинамического режима жидкости, содержащей обменивающиеся ионы, и от их концентрации. Вторые обусловлены структурой самого зерна ионита, его проницаемости для ионов, поглощаемых из растворов и вытесняемых в результате обмена нз смеси. [c.138]

Сделаем допущение, что ионообменное равновесие устанавливается практически мгновенно. Это означает, что при прохождении раствора через слой ионита время установления ионообменного равновесия меньше времени нахождения в данном объеме поступающего раствора. Следствием этого допущения является независимость распределения обменивающихся ионов подлине колонки от скорости прохождения раствора через слой сорбента. [c.69]

Рабочую обменную емкость определяют либо статическим методом — выдержкой навески ионита в растворе до установления ионообменного равновесия, либо динамическим — пропусканием раствора через слой ионита, находящегося в колонке, до его насыщения ( проскока поглощаемого иона). [c.248]

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]

Рис. 3. Скорость установления ионообменного равновесия нри обмене иа 1 — ионообменник на основе белой сажи и сульфированного полистирола 2 — смола КУ-2. Стрелкой показан момент извлечения препаратов из раствора и повторного погружения через

Процесс установления ионообменного равновесия начинается при помещении ионита, насыщенного соответствующим ионом, в раствор электролита. При перемешивании раствора обмен ионами идет до наступления равновесного состояния. Равновесное состояние характеризуется завершением прохождения реакции в одном направлении и зависит от концентрации обоих видов ионов, их заряда и химической и физической природы ионита. На процесс установления равновесия влияет величина pH и в меньшей степени некоторые другие факторы. [c.23]

Первые результаты по изучению влияния магнитной обработки растворов на ионный обмен опубликованы И. К. Цитовичем [98]. Используя данные о влиянии магнитной обработки на гидратацию ионов, он исследовал ионообменную сорбцию меди, цинка, кальция и железа синтетическим органическим ионитом (Н-катиони-том КУ-2) и неорганическим катионитом (хроматографирующей окисью алюминия). Концентрация растворов составляла 10 мг-экв ионов в 1 л. Растворы контактировали с ионитами —до установления ионообменного равновесия. Результаты опытов, приведенные в табл. 10, [c.77]

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]

Скорость пропускания элюента. Скорость установления ионообменного равновесия определяет максимальную ско- [c.176]

Максимальная эффективность использования обменной емкости достигается только при проведении ионообменного процесса в динамических условиях, на колонках. В статических условиях емкость обмена смолы реализуется всегда-лишь частично вследствие установления ионообменного равновесия. В промышленности используют ионообменные системы с движущимся слоем смолы и системы с кипящим слоем (т. е. в противотоке), которые обеспечивают непрерывность процесса. [c.83]

Скорость установления ионообменного равновесия (ие) для ионитов различной структуры [57] [c.133]

Зависимость скорости установления ионообменного равновесия Ve) от структуры ионита [106] [c.47]

Свойства. Важнейшая физико-химич. характеристика И. с.— обменная емкость. Она определяется количеством способных к ионному обмену фиксированных ионов в единице массы сухого или единице объема набухшего ионита и выражается обычно в мг-экв/г или мг-дкв/см . Различают несколько видов обменной емкости полную, по отдельным типам активных групп для полифункциональных И. с.) и равновесную. Используют два основных метода определения обменной способности И. с. статический и динамический. В первом случае навеску И. с. приводят в контакт с определенным объемом р-ра электролита до установления ионообменного равновесия. В динамич. способе р-р электролита пропускают через колонку, заполненную испытуемым ионитом, до проскока , т. е. до насыщения И. с. поглощаемыми ионами. [c.434]

Установление ионообменного равновесия [c.363]

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

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]

Кроме того, при наличии связи металла лишь с одной иминодиацетатной группой ионита отрыв катиона от полимера требует одновременного разрушения лишь трех связей. Это позволяет считать, что предположения ряда авторов [133] о лимитировании скорости установления ионообменного равновесия реакциями комплексообразования на ионите маловероятны. [c.249]

Характерной особенностью поглощения рутения на ионообменных смолах является также очень медленное установление равновесия. Все приведенные выше результаты (рис. 1—5) относятся к поглощению за одни сутки. Это время обычно вполне достаточно для установления ионообменного равновесия. Однако при длительном выдерживании раствора над смолой (при периодическом тщательном перемешивании) сорбция рутения на всех смолах сильно возрастает и достигает равновесного состояния только за период времени от 6 месяцев до 1 года. На рис. 6 приведены типичные примеры зависимости поглощения рутения от времени выдержки раствора со смолой. [c.156]

Поперечно сшитые иониты обладают способностью селективно поглощать ионы в зависимости от их размеров (ситовой эффект). Если ионит обладает высокой степенью поперечной связанности, то крупные органические или комплексные ионы вследствие стериче-ских затруднений не могут проникнуть внутрь зерна и вступают в реакцию обмена только на его поверхности. Встречаются также случаи, когда величина поглощения не зависит от размеров зерен, но для установления ионообменного равновесия требуется чрезвычайно длительное контактирование ионита и раствора. Следовательно, с помощью поперечно сшитых ионитов можно отделить [c.126]

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]

После того, как навески в банках залиты раствором, банки время от времени встряхивают и измеряют pH раствора, находившегося в контакте с ионитом. Обычно измерения производят с помощью стеклянного электрода. Если время установления ионообменного равновесия неизвестно заранее, то pH измеряют несколько раз до получения постоянного значения. Время установления равновесия разное для различных ионитов. В зависимости от рн оно изменяется от нескольких минут до нескольких суток. По полученным значениям pH строят график в координатах рН = /(у, см ) или рН = /(с, мэкв), где v и с —объем или концентрация добавленных NaOH или НС1. На рис. XI. 7 изображены кривые титрования ионитов различных типов. [c.695]

Предельная обменная емкость ионитов любых типов. Навеску 1 г катионита в Н-форме (анионит в ОН-форме) заливают 100 смЗ 0,1 н. раствора NaOH (H l). После установления ионообменного равновесия титрованием аликвотной части равновесного раствора кислотой (щелочью) определяют количество непрореагировавшей щелочи (кислоты) и рассчитывают Г°. [c.697]

Метод насыщения ионита из буферных растворов. Применим тогда, когда необходимо знать обменную способность ионита при определенном значении pH. Навеску катионита или анионита (1—5 г) помещают в колонку и приводят в равновесие с буферным раствором определенной ионной концентрации и заданным значением pH. Затем через колонку пропускают небольшое количество воды, достаточное для вымывания буферного раствора, задержанного на поверхности зерен ионита. После этого поглощенный ион вытесняют 0,5 н. раствором НС1 (катионит) или NaOH (анионит) и определяют в фильтрате количество вытесненных ионов. Метод можно применять к любым ионитам, но следует учитывать скорость установления ионообменного равновесия. [c.698]

Полученные препараты обладают важным преимуществом перед существующими органическими ионообменными смолами большой скоростью установления ионообменного равновесия, особенно при малых концентрациях ионов в растворах. В качестве примера на рис. 2 сопоставлены кривые установления ионообменного равновесия в растворе N301 концентрации 2 Л для ионита КУ-2 и для полученного нами ионообменника на основе белой сажи и полистирола с последующим сульфированием. Как следует из рисунка, в нашем случае скорость установления равновесия значительно выше. Интересно такн е отметить, что на минерально-органических ионообменных материалах скорость установления ионообменного равновесия не лимитируется внутренней, так называемой гелевой , диффузией ионов, как это имеет место в случае обычных ионообменных смол. Этот вывод подтверждается рис. 3. Стрелкой указан момент извлечения сорбента из раствора на 12 час. [c.169]

Скорость установления ионообменного равновесия зависит от скорости диффузии ионов внутрь зерен смолы, размера зерен, степени сшнвки смолы, концентрации ионов в растворе и других факторов. [c.8]

Применяют также другие характеристики как полную обменную емкость (ПОЕ), отвечающую установлению ионообменного равновесия далее полная емкость (ПЕ), включающая кроме ПОЕ, также неионообменную адсорбцию в порах ионита и др. [c.51]

Порошкообразные иониты отличаются большой скоростью ионообмена. Для фосфорнокислых и сильноосновных полная обменная емКость (ПОЕ) реализуется за 2—2,5 часа, для слабоосновных, имеющих большую величину СОЕ, — за 8— 12 часов. Для сравнения у анионита АН-2Ф ПОЕ устанавливается за 60—300 часов контакта с раствором [121], а для АН-1 при ПОЕ, равной 4,2 мг-экв/г, через 720 минут достигается обменная емкость 0,26 мг-экв/г. Для порошкообразных ионитов скорость установления ионообменного равновесия зависит от величины СОЕ и увеличивается с ее возрастанием. Для гранулированных ионитов помимо величины СОЕ существенное значение имеет распределение пор, набухае- [c.46]

Ионообменная хроматография. И. о. в статич. условиях заканчивается установлением ионообменного равновесия. Полная замена одних ионов р-ра на другие м. б. достигнута лишь в динамич. условиях — при пропускании р-ра через колонку с ионитом. Для разделения смеси ионов используют ионообменную хроматографию (фронтальную, элюентную или вытеснительную). Разделение ионов происходит вс.чедствие различной скорости их нере.мещения по хроматографич. колонке, что связано с различием в их сродстве к иониту. Степень ра. деления компонентов смеси при ионообменной хроматографии увеличивается с уменьшением размера зерен ионита, однако при этом растет и гидродинамич. сопротивление колонки. Для равномерного прохождения жидкости через колонку диаметр ее должен быть по крайней мере в 20—30 раз больше диаметра гранул ионита. [c.430]

Рис. 2. Скорость установления ионообменного равновесия при обмене на Ка (в 2-10 УУ растворе КаС1)

Рис. 4. Скорость установления ионообменного равновесия в системе Н+-форма смолы КУ-2—0,1 N КаС1

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]

Одной из важнейших областей применения И. является ионообменная хроматография, т. е. разделение сложной смеси электролитов в разб. р-ре. Разделение производят методами избирательного вытеснения или избирательного поглощения. В нервом случае используют монофункциональные И. с высокой степенью ионизации и наибольшей скоростью установления ионообменного равновесия. Подбирая вытеснитель, образующий с одним из ионов наиболее прочные соединения (часто комплексные), производят избирательное вытеснение иопа. Для избирательного иоглощения применяют И., наиболее прочно соединяющийся с ионами одного из веществ, находящихся в р-ре (желательно И., способный образовывать клеш- [c.153]

В зависимости от знака разряда функциональных групп ионообменные смолы являются катионитами или анионитами. Катиониты содержат кислотные функциональные группы [—ЗОз —СОО —РОз —Ы(СНгС05)], поэтому каркас катионита, несущий фиксированные отрицательные заряды, заряжен отрицательно. Отрицательные заряды каркаса компенсируются положительными зарядами противоионов, так что в целом катионит остается электронейтральным. Однако противоионы, в данном случае катионы, в отличие от функциональных групп каркаса обладают подвижностью и могут переходить в раствор в обмен на эквивалентное количество ионов из раствора. Этот обмен приводит к установлению подвижного равновесия между ионами, находящимися в фазе смолы, и ионами в растворителе. Наиболее распространенными катионитами являются сульфокислоты, образованные сульфированными продуктами сополимеризации стирола и дивинилбензола. Это отечественные смолы КУ-2, СДВ-3 и др., иностранные дауэкс-50, амберлит Ш-120 и др. Сульфокатио-ниты характеризуются высокой химической стойкостью и механической прочностью, большой скоростью установления ионообменного равновесия. [c.352]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология