Общие свойства ионообменных смол

Общие свойства ионообменных смол [c.17]

ОБЩИЕ СВОЙСТВА ИОНООБМЕННЫХ СМОЛ [c.27]

Общие сведения о синтезе и свойствах ионообменных смол содержатся в монографиях Кунина . Находа и Шмида- . [c.287]

Таким образом, приведенная здесь в самых общих чертах информация свидетельствует, что макросетчатые иониты и сорбенты, синтезированные с использованием в качестве сшивающего агента две, обладают комплексом уникальных свойств и по ряду показателей превосходят применяемые в настоящее время в промышленности ионообменные материалы. Имеются все основания считать, что разработка методов синтеза принципиально новых серосодержащих ионообменно-сорбционных материалов с использованием ДВС представляет собой новое направление, которое имеет не только теоретическое, но и важное народнохозяйственное значение. Эти исследования уже привели к созданию эффективных сорбентов и ионитов для селективного извлечения и разделения металлов, рафинирования биологических препаратов, очистки сточных вод от вредных примесей и других целей. Области практического применения новых ионообменных смол на базе ДВС еще далеко не исчерпаны. [c.162]

Однако, несмотря на эти общие свойства, между ними существует также много важных различий, не говоря уже о том, что в способе опережающего электролита используют обычную ионообменную смолу, а в способе отстающего электролита — особо приготовленную. Способ отстающего электролита основан на обратимой сорбции электролитов, в результате чего можно достичь хорошего отделения ионов от очень крупных органических молекул. Однако в случае способа опережающего электролита такое отделение вызывается диф- [c.137]

Ионообменные смолы строение, синтез и общие свойства [3271]. [c.478]

Ионообменные смолы — иониты представляют собой сшитые полимеры, имеющие в молекуле специфические функциональные ионогенные группы. В соответствии с этим иониты обладают свойствами полимерных кислот и оснований. Общий тип структуры кислот (катионитов) и оснований (анионитов) ясен из приводимых ниже формул полистирольных смол [c.12]

Следует также отметить, что указанное сокращение не совсем регулярно самое большое сокращение наблюдается при добавлении первых /-электронов, а также, по-видимому, после достижения конфигурации Р, т. е. между ТЬ и Gd. Некоторые химические свойства соединений, образуемых лантанидами, также свидетельствуют о нерегулярности, являющейся следствием изменения ионных радиусов. Так, при элюировании из ионообменных смол нормальная последовательность разделения лантанидов нарушается в случае Gd и ТЬ, а при экстракции лантанидов из растворов концентрированной азотной кислоты трибутилфосфатом в четыреххлористом углероде константа распределения для Gd выпадает из общего ряда. Эффект наполовину заполненной оболочки сказывается также на устойчивости колшлексов лантанидов с этилендиаминтетрауксусной кислотой. [c.504]

Выбор ионообменной смолы определяется свойствами отдельных компонентов образца. Если свойства раствора изменяются при варьировании pH или других параметров, результирующая химическая система может быть настолько изменена, что для ее разделения потребуются различные ионообменные среды. Не пытаясь вывести какое-то общее правило выбора смолы, мы приведем далее (разд. Е) несколько примеров хроматографического разделения различных сред, систем и методов. [c.220]

В общем случае под ионитами в смешанном слое понимают механическую смесь ионообменных смол, содержащих противоионы различной химической природы. Если противоионы (или полиионы матрицы) различаются по знаку заряда, смешанный слой будет представлять собой смесь катионита и анионита. Такой смешанный слой является самым характерным и наиболее часто употребляемым. При этом матрицы катионита и анионита могут быть как однотипны, т. е. изготовлены из одних и тех же исходных мономеров (смесь катионита КУ-2 и анионита АВ-17), так и различны (катионит КУ-2 и анионит ЭДЭ-ЮП). Для каждого отдельного случая типы ионогенных групп в катионите и анионите бывают самыми разнообразными, что связано с целями и назначением процесса. Обычно операции со смешанным слоем, состоящим из катионита и анионита, осуществляют с ионными формами ионитов, которые образуют между собой малодиссоциированное, легколетучее или труднорастворимое соединение. Лишь в очень редких случаях продукт взаимодействия противоионов катионита и анионита не обладает описанными выше свойствами. [c.42]

Общее сходство экстракции аминами с сорбцией солей металлов смолами до сих пор подтверждало то предположение, что имеющиеся в литературе результаты щирокого исследования ионообменных смол должны быть использованы в качестве руководящего принципа при экстракции аминами. В то же время различие при использовании разных аминов в одних и тех же экстракционных системах указывает на то, что экстрагент в жидкой форме обеспечивает большую степень универсальности, обусловленную как химическими, так и физическими свойствами жидкого экстрагента. [c.210]

В литературе описан ряд методик работы с ионитами, синтезированными по мерке . Регулируя пористость, можно получить сорбенты, работающие по принципу молекулярных сит. Неорганические катионообменники шабазиты применяют для разделения метил-, диметил- и триметиламинов, а ионообменные смолы — для разделения органических красителей. Меняя функциональные группы в полимерной матрице, можно получить иониты с самыми различными свойствами. Хелатообразующие полимеры применяют в хроматографии для разделения ионов металлов, аниониты в бисульфитной форме — для разделения альдегидов, а полимеры с восстанавливающими группами — электронообменники, окислительно-восстановительные смолы — для восстановительной хроматографии. В этих примерах ионообменная хроматография выступает в качестве общего хроматографического метода, в котором используются взаимодействия между макромолекулярными соединениями и низкомолекулярными компонентами. [c.244]

Многие твердые адсорбенты обладают ограниченной суммарной площадью внутренней поверхности, на которой могут удерживаться молекулы летучих веществ. Это ограничивает общее количество вещества, способного удерживаться на поверхности, если образуется только один слой адсорбированных молекул. (Сказанное особенно справедливо в отношении ионообменных смол, которые в единице массы содержат лишь определенное число химически активных функциональных групп.) Для поверхности твердого тела, которое характеризуется однородными свойствами и поэтому удерживает каждую адсорбированную молекулу так же прочно, как и все другие, равновесие между такими молекулами и молекулами газа можно найти, следуя Лэнгмюру [441, приравнивая скорости захвата молекул из газа к скорости их ухода с поверхности. Предполагается, что скорость захвата пропорциональна доле 1 — 0 площади, которая остается свободной. Тогда [c.567]

Ионообменный процесс уступает процессу очистки с использованием костяного угля в отношении обесцвечивания. Хотя ионообменные смолы успешно извлекают некоторое количество окрашенных веществ, цикл до насыщения при удалении окраски короче, чем цикл до насыщения при извлечении золы. Более того, при непрерывном использовании способность к извлечению окраски падает гораздо быстрее, чем способность к извлечению золы. Это противоречие разрешается работой в неоптимальном цикле и применением в последующем других обесцвечивающих веществ, что повышает общую стоимость процесса. Применение обесцвечивающих смол в таком процессе в качестве отдельной операции, а также разделение очистительных и обеззоливающих свойств смол еще недостаточно исследованы. Кроме того, как показывают опубликованные работы, исследованию комбинированных процессов очистки с применением костяного угля и ионного обмена для получения кристаллической сахарозы из неочищенного сахара, в которых ионообменные смолы применяются исключительно для обеззоливания, не уделялось достаточного внимания. Объединение стадии аффинирования с ионным обменом представляет большой интерес, но, с другой стороны, это делает необходимой на некоторой стадии процесса ионообменную обработку сильно окрашенных сиропов с высоким содержанием золы. Эта обработка эквивалентна ионообменной обработке мелассы, которая экономически возможна лишь во время недостатка сахара. [c.546]

Ионообменные смолы в последние годы находят применение в пищевой и медицинской промышленности и в медицине для очистки пищевых продуктов и медикаментов, для выделения ценных лекарственных веществ из растительного сырья и лечения некоторых болезней. Они применяются также при очистке жестких вод с большим солесодержанием для получения питьевой воды. Иониты разных марок могут получить более широкое применение лишь в том случае, если не будут содержать или выделять при любых значениях pH и температуры токсических и вредных веществ, действующих на живой организм. Кроме того, иониты должны сохранять основные физико-химические свойства при эксплуатации в различных условиях ионного обмена в течение продолжительного времени. Поэтому в настоящей статье, наряду с общей характеристикой свойств смол, приведены также и результаты исследований по влиянию некоторых окислителей на химическую устойчивость современных ионитов главным образом промышленного значения. [c.106]

Хроматографическое разделение аминокислот на листах фильтровальной бумаги [78] и на колонках с картофельным крахмалом [2] происходит главным образом благодаря различиям в их распределительных и адсорбционных характеристиках. Эти различия вызывают вариации в распределении аминокислот между стационарной и подвижной фазами, что в свою очередь приводит к разным скоростям миграции вдоль хроматограммы. Применение для хроматографии аминокислот синтетических ионообменных смол расширило возможности разделения за счет использования их ионообменных свойств в дополнение к распределительным и адсорбционным эффектам. Все аминокислоты, найденные в белках, проявляют амфотерные свойства прежде всего за счет карбоксила и аминогруппы, присоединенных к а-углеродному атому. Присутствие дополнительных кислотных или основных групп в боковой цепи аминокислоты значительно меняет ионизационные характеристики и общий заряд молекулы нри данном pH. В результате изменения pH раствора, используемого для проявления хроматограммы, происходят характерные изменения суммарного заряда всех аминокислот. Это можно использовать в качестве эффективного и чувствительного способа контроля их относительных скоростей миграции. [c.136]

Существует изящный метод разделения больших, главным образом ароматических, молекул, состоящий в том, что ионообменные свойства обменника блокируют с тем, чтобы могла проявляться только его способность к общей адсорбции. Это — второй путь отделения органических веществ от примесей электролитов. Блокирование осуществляется путем изменения степени диссоциации смолы при изменении pH особенно легко это достигается, если использовать слабокислотную, соответственно слабоосновную, смолу. Вейсс применил этот способ к разделению некоторых красителей. Кислотные красители, такие, как метилоранж и чикаго голубой, хорошо адсорбируются карбоксильной смолой (Вейсс использовал амберлит ШС-50), когда она находится в недиссоциированном состоянии, т. е. из кислых растворов из щелочных растворов адсорбция красителей не имеет места вследствие того, что и смола и краситель практически полностью ионизированы и, будучи оба отрицательно заряжены, взаимно отталкиваются. Соответственно [c.411]

СВОЙСТВ ионообменных смол от свойств, теоретически предсказанных по уравнению Доннана. Дэвис и Еман [20] показали, что если бы ионит имел 5% пустот (от общего объема), заполненных внешним раствором, то коэффициенты активности в ионите соответствовали бы теории. Однако в этой работе исследовалась сорбция электролита только при изменении концентрации раствора от 1 до 20 м. [c.82]

Описанный метод разработали Рабек, Линдеман и Бунтнер. Общие сведения о синтезе и свойствах ионообменных смол содержатся в монографиях Кунина , Находа и Шмида . [c.289]

Райхенберг [147[ исследовал реакцию частичного сульфирования гранулированных сополимеров стирола с дивинилбензолом. Сополимеры с пониженным содержанием дивинилбензола сульфируются быстрее, чем сополимеры, содержащие большое количество дивинилбензола, что, по данным Райхенберга, обусловливается разными скоростями реакции, а не диффузии. При сульфировании в присутствии нитробензола удается получить частично сульфированные полимеры с неупорядоченным распределением сульфогрупп. Частично сульфированный полимер можно получить также путем десульфирования. При нагревании полностью сульфированного полимера с высокой степенью сшивания до 165° в течение 24 час в 36%-НОЙ соляной кислоте общее количество сульфогрупп можно уменьшить на 25%. Полимеры с высокой степенью сшивания десуль-фируются быстрее полимеров, сшитых в меньшей степени. Исследуя изменение свойств ионообменных смол в зависимости от степени сульфирования, Райхенберг установил, что селективность смол при обмене ионов калия на ионы натрия при 50%-ном насыщении изменяется соответственно степени гидратации сульфогрупп при разной степени сшивания. [c.253]

Синтетические ионообменные смолы представляют собой высокомолекулярные соединения, углеводородные радикалы которых образуют пространственную сетку с фиксированными на ней ионообменными функциональными группами. Если эти функциональные группы имеют кислотный характер (как, например, сульфогруппы, карбоксильные или фенольные группы), то смолы обладают свойством катионообменников, т. е. обменивают ионы водорода этих групп на другие катионы. Если фиксированные функциональные группы в смолах обладают основными свойсгвами (первичные, вторичные аминогруппы, четвертичные основания), то они обменивают гидроксильные ионы оснований или анионы солей на другие анионы. В связи с этим процессы ионного обмена имеют много общего с химическими реакциями двойного обмена в растворах. Однако нерастворимость смол и большое количество функциональных групп, не в одинаковой мере доступных для диффундирующих внутрь пространственной сетки обменпняющихся ионов, делают этот процесс отличным от указанных реакций. [c.132]

Перед тем как устанавливать размеры ионообменного оборудования, необходимо иметь полный анализ воды или раствора, подлежащего обработке. Должна быть известна также поглотительная способность смолы. Наиболее часто встречающиеся ионообменные смолы не обладают селективными свойствами все одноименные ионы будут обмениваться данной с.молой вне зависимости от того, требуется ли это по технологическим соображениям или нет. В литературе приводится большое количество данных о поглотительной способности и применению различных смол, но эти сведения недостаточно точны для практического использования и при проектировании могут быть полезны только специалистам. В случаях, когда процесс, протекающий в сходных условиях, еще недостаточно освоен на производстве и при разработке всех крупных проектов новых производств, целесообразны лабораторные работы или испытания на опытной установке для определения действительной емкости смолы, степени регенерации, общего срока службы и качества получаемого продукта. [c.132]

Как уже упоминалось, вследствие большого разнообразия стероидов невозможно привести общую методику приготовления образца. Тем не менее можно сделать несколько полезных замечаний. Поскольку большая часть стероидов является веществами нейтральными, можно рекомендовать использование распределения экстракта из природного объекта между органическим растворителем (как правило, толуолом, бензолом, хлороформом, хлористым метиленом, диэтиловым эфиром и этилацетатом) и водным раствором щелочи с целью удаления органических кислот и других кислотных продуктов, в тех случаях, когда органический экстракт содержит алкалоиды или другие примеси основного характера, полезна обработка экстракта разбавленной соляной кислотой. Однако при разделении между неполярным растворителем, например толуолом или хлороформом, и водным раствором сильной щелочи некоторые высокополярные нейтральные стероиды проявляют кислотные свойства [3]. К ним относятся экстрогены, имеющие слабокислый характер вследствие присутствия в них фенольного гидроксила, или желчные кислоты. В этом случае фильтрация образца через колонку, заиол-ненную ионообменной смолой, приводит к его обогащению [4, 5]. За исключением сложных эфиров стеролов и некоторых практически неполярных стероидов, сырые органические экстракты, содержащие стероиды растительного и в особенности животного происхождения, могут быть предварительно очищены перед вводом в колонку распределением экстракта между петролейным эфиром (или м-гексаном, -гептаном, а также другими углеводородами) и 90—95%-ным метанолом. Обычные стероиды остаются в полярной фазе, в то время как парафины, жиры и вышеупомянутые исключения — в углеводородном растворителе. В случае применения техники противоточного распределения обогащение более эффективно. [c.213]

Разделение по хеме USBM-API осуществляют следующим образом. Растворяют 10-20 г образца в циклогексане (продукт, содержащий асфальтены) или в н-пентане и вводят в колонку с ионообменной смолой IRA-904 (40 г ). Колонка имеет водяную рубашку и устройство для циркуляции растворителя (рис. 41). Соединения, не обладающие кислыми свойствами, вымываются со смолы циклогексаном (н-пентаном) за 42 ч при использовании рециркуляционного устройства колонки. Кислые соединения элюируются затем последовательно в течение 24 ч бензолом, метанолом и метанолом, насыщенным СОг- Собирают три фракции с постедовательно увеличивающейся кислотной силой. Эти фракции затем анализируют отдельно или смешивают в одну общую кислую фракцию. [c.122]

Полифосфаты аммония соответствуют общей формуле (NH4) п+гРпОзп-ц и представляют собой смесь фосфатов разной степени полимеризации [20, 21]. Индивидуальные полифосфаты могут быть получены путем фракционной кристаллизации, выделением на ионообменных смолах и т. д. Наиболее подробно физикохимические свойства индивидуальных полифосфатов аммония были изучены Коатсом и Вудардом, Фрайзером и др. [22]. [c.243]

Реакции К. к.-о. протекают не только в растворах, по также на поверхности твердых катализаторов, обладающих свойствами кислот и оснований (алюмосиликаты, ионообменные смолы и др.)- Перенос протона от кислоты к основанию является част1шм случаем акцепторно-донорного взаимодействия общего тина, т. е. образования координационной связи между акцепторами и донорами электронных пар и гетеролитич. расщепления таких связей. С этих позиций Г. И. Льюис характеризует кислоту как акцептор, а основание — как донор электронной пары, включая в класс кислот и оснований широкий круг веществ, электронное строение к-рых определяет их акцептор-но-донорные свойства. Во взаимодействии с акцептором может участвовать не только неподеленная пара электронов донора, но также вся система я-электронов ароматич. ядра. [c.241]

Большой интерес, который вызвали синтетические ионообменные смолы в свое время, обусловлен, пожалуй, не столько их высокой производительностью и устойчивостью по сравнению с ионообменниками на силикатной основе, сколько тем, что благодаря этому значительно расширились наши представления об ионообменных процессах. Возможности модификации таких смол наряду с многообразием применения были поразительны, и ознакомление с путями синтеза ионооб-менников из матрицы и веществ с функциональными группами со всей полнотой раскрыло новые пути систематического варьирования свойств ионообменников. Селективность их действия, известная уже по природным цеолитам и наблюдавшаяся для большого числа адсорбентов, стала отныне доступной для экспериментальных исследований. Многие ученые и практики всех стран пытались повысить селективность ионитов для использования их в технике. Вскоре из общего числа ионообменных адсорбентов в качестве особо интересных и эффективных в этом отношении выделились синтетические ионообменные смолы, способные к хелатообразованию к ним относятся доступные в настоящий момент хелоновые смолы, успевшие завоевать себе признание как в научных исследованиях, так и при промышленном использовании. Заслуга Р. Херинга в том, что он собрал обширный фактический материал, накопившийся в этой области, систематизировал его и изложил на современном научном уровне. [c.7]

К хелатным смолам, правильнее хелатообразующим ионообменным смолам, относятся все ионообменные смолы, функциональные группы которых обладают хелатообразующими свойствами, как, например, остатки салициловой кислоты, антраниловой кислоты, 8-оксихинолина, и в том числе хелоны, В свою очередь, хелатные смолы входят в общий класс комплексообразующих ионообменных смол, к которому относятся, например, смолы, содержащие остатки фосфорной, мышьяковой, карбоновых и других кислот. Правильным было бы, согласно принятой для ионообменников терминологии — катионит, анионит, вофатит, леватит и т. д., также н использование названий хелатит или хелонит. [c.34]

Отверждающий агент в производстве ионообменных смол и синтетических каучуков. Модификатор каучуков общего назначения повышает прочностные свойства резин, их сопротивление тепловому старению и динамическим нагрузкам. Значительно ускоряет процесс вулканизации, позволяет резко сократить дозировку основного ускорителя. [c.186]

Из методов разделения лантанидов, основанных на небольших различиях в свойствах ионов с зарядом 3+, до второй мировой войны чаще всего применяли метод дробной кристаллизации малорастворимых солей. В общем растворимость понижается с уменьшением размеров ионов лантанидов. Это позволяет производить хотя бы частичное разделение при использовании двойных сульфатов, двойных карбонатов, оксалатов, гексацианкобальтатов, этилсульфатов, хроматов и т. д. Однако повышенный интерес к этим элементам во время войны, вызванный тем, что они являются продуктами деления, и их сходством с актинидами, привел к разработке гораздо более эффективных методов разделения на ионообменных смолах. [c.235]

Существуют ионообменные смолы (биполярные иониты), содержащие одновременно кислотные и основные группы (например, 50зН и КНг СООН и ЫНг С6Н4ОН и ЫНа), в зависимости от pH среды они обладают свойствами кислот или оснований. Распространенное общее [c.449]

В ионообменных аппаратах полунепрерывного действия движение ионита и раствора через зону их контакта проис- Pa mSop ходит поочередно. Технологические ха- - рактеристики аппаратов полунепрерывного действия соответствуют положительным свойствам непрерывнодействующих аппаратов (высокая степень отработки реагентов) и аппаратов периодического действия (возможность создания больших расходов по обрабатываемому раствору). С другой стороны, для создания общего непрерывного цикла работы установка должна содержать не менее трех аппаратов, работающих поочередно в стадиях ионообмена, регенерации смолы и ее промывки, что требует средств автоматического контроля всех стадий процесса и существенно усложняет установку [41]. [c.265]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология