Эквивалентность ионообменных реакций

Замещение одного катиона (иона) другим с целью последующего его количественного определения. Строгая эквивалентность ионообменных реакций может служить основой для разработки ряда своеобразных методов определения концентрации солей в растворах. Общая схема ионообменной реакции на катионите выражается уравнением [c.205]

В основу метода определения концентрации солей в растворах положена строгая эквивалентность ионообменных реакций. [c.215]

Б. ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ ИОНООБМЕННЫХ РЕАКЦИЙ [c.32]

Эквивалентом называется реальная или условная частица вещества, которая может замещать, присоединять, высвобождать или быть каким-либо другим способом эквивалентна одному иону водорода в кислотно-основных или ионообменных реакциях или одному электрону в окислительно-восстановительных реакциях. Моль вещества эквивалента содержит 6,02-10 эквивалентов. [c.147]

Приведенные на рис. 1 результаты показывают, что ряд ионов, например, церий (IV), теллур (VI) и вольфрам (VI), сорбируются в количествах, в 2—2,4 раза превышающих величину ПОЕ анионита. Это свидетельствует о том, что анионитом сорбируются определенные комплексы этих металлов. Используя представления (9, 10], можно, к примеру, рассчитать состав сорбированных комплексов церия (IV). В связи с тем, что ионообменные реакции эквивалентны, количество сорбированных ионов (А) в мг-экв незакомплексованных ионов (Се =") во столько раз превышает число мг-экв обменных групп, занятых комплексами (Г), во сколько раз заряд иона металла (Z = 4) превышает заряд комплексного иона, приходящегося на один атом металла в комплексе (Zi). Отсюда можно составить соотношение [c.144]

Наиболее важный вид сорбции — ионообменная сорбция, при которой сорбент взамен поглощенных ионов посылает в раствор ионы того же знака. Обмен ионов между сорбентом и раствором происходит в эквивалентных отношениях. Реакция ионного обмена обратима и подчиняется закону действия масс. Процесс обмена, как правило, не является мгновенным. Сорбция ионов растет с увеличением их валентности, а сорбция катионов равной валентности возрастает с увеличением их массы. [c.129]

Если ионит привести в контакт с раствором электролита, то по истечении некоторого времени установится равновесие между концентрациями ионов в ионите и в растворе. Это равновесие называется ионообменным равновесием. Ионный обмен является строго стехиометрическим процессом, т. е. в силу электронейтральности фаз процесс протекает при эквивалентных соотношениях обменивающихся ионов. При обмене ионов с одинаковыми по величине зарядами общие концентрации ионов в ионите и в растворе остаются постоянными, если не учитывать некоторых изменений, связанных с набуханием ионита и молекулярной адсорбцией электролита. Ионообменную реакцию с участием ионов разных по величине зарядов можно представить следующим уравнением [c.205]

Ионообменные реакции обычно обратимы. Если смолу в Н+-форме обработать эквивалентным количеством хлористого натрия в водном растворе, состав обеих фаз после равновесия тот же, что и после обработки натриевой формы смолы соляной кислотой. [c.32]

Контактная адсорбция, при которой. между адсорбатом и адсорбентом происходит поверхностная ионообменная реакция (такая адсорбция сопровождается выходом с поверхности адсорбента в пар или жидкость эквивалентного количества ионов адсорбента). [c.157]

Ионообменные реакции обратимы и протекают в строго эквивалентных отношениях. Ионный обмен с участием ионита представляет собой гетерогенную реакцию двойного обмена. В отличие от обратимых реакций двойного обмена в гомогенной среде, идущих до наступления равновесия, ионообменные реакции могут быть доведены до конца в результате смещения равновесия при осуществлении их в динамических условиях. Например, при взаимодействии Н-катионита с раствором хлорида натрия в статических условиях устанавливается равновесие [c.51]

К этой группе реакций относится взаимодействие между катионитами в Н-форме и растворами оснований и между анионитами в ОН-форме и растворами кислот. В отличие от реакций нейтрализации между мономерными электролитами реакции с участием ионитов представляют собой извлечение из раствора кислот или оснований без замещения эквивалентным количеством соли. Последнее также выделяет реакции нейтрализации из всех видов ионообменных реакций. [c.53]

Регулирование величины pH и нейтрализация растворов. К процессам изменения ионного состава растворов относятся также ионообменные реакции, приводящие к удалению или введению кислоты или основания. Кислота (основание) может быть извлечена из раствора при взаимодействии раствора с ОН-анионитом (Н-катионитом) или превращена в эквивалентное количество нейтральной соли по реакции с солевой формой ионита. Если необходимо подщелочить или подкислить поток раствора, процесс проводят аналогично получению основания или кислоты, но через слой ионита пропускают часть потока, или применяют ионит в смешанной, например кислотно-солевой, форме, или же, наконец, подбирают ионит, константа ионизации которого соответствует заданному значению pH. [c.106]

Необходимо указать, что ион стрептомицина, обладающий г-ионным весом, равным 584, ступает в обмен как трехвалентный катион с тремя карбоксильными группами смолы. Эквивалентность обмена 51г + и других ионо в, проверенная нами [7], позволяет рассматривать эти процессы как типичные ионообменные реакции. [c.5]

Ионообменная хроматография — сорбционный динамический метод разделения смесей ионов на сорбентах, называемых ионо-обменниками. При пропускании анализируемого раствора электролита через ионообменник в результате гетерогенной химической реакции происходит обратимый стехиометрический эквивалентный обмен ионов раствора на ионы того же знака, входящие в состав ионообменника. Ионообменный цикл состоит из стадии поглощения ионов (сорбции) ионообменником (неподвижной фазой) и стадии извлечения ионов (десорбции) из ионообменника раствором, который проходит через сорбент (подвижная фаза или элюент). Разделение ионов обусловлено их различным сродством к ионообменнику и происходит за счет различия скоростей перемещения компонентов по колонке в соответствии с их значениями коэффициентов распределения. [c.223]

Ионообменная адсорбция представляет собой процесс обмена ионов между раствором и твердой фазой — адсорбентом. Твердая фаза, практически не--растворимая в воде, поглощает из раствора ионы одного знака (катионы или анионы) и вместо них посылает в раствор эквивалентное число других ионов того же знака. Такой обменный ионный процесс аналогичен обменным химическим реакциям, но только протекающим на поверхности твердой фазы. [c.173]

Ионообменные смолы представляют собой высокомолекулярные практически нерастворимые органические вещества, обратимо обменивающие свои ионы на эквивалентное количество других ионов, находящихся в растворе. Смолы, способные обменивать ионы положительного заряда, называют катионообменными, или катионитами, а смолы, обменивающие в их составе отрицательные ионы, называют анионообменными, или анионитами. Как и растворимые кислоты и основания, иониты способны катализировать реакции, протекающие по ионному механизму. [c.670]

Осборн и Хонда показали, что сульфат бария — малорастворимую соль — можно разложить с помощью ионообменных смол. Осборн осуществлял это следующим образом. Он помещал 0,25 г сульфата бария и 10 г катионита в коническую колбу емкостью 250 мл, приливал 100 М.Л горячей воды (70°), закупоривал пробкой и в течение 12 час встряхивал смесь на механической качалке, подогревая колбу инфракрасной лампой с тем, чтобы температура поддерживалась между 80 н 90°. Через двенадцать часов сульфат бария исчезал полностью, а количество выделившейся кислоты было эквивалентно первоначальному количеству взятого в реакцию сульфата бария. Глухой опыт, проведенный в тех л<е условиях, показал отсутствие кислоты. [c.106]

Ионообмен можно характеризовать как обратимую реакцию между химически эквивалентными количествами. [c.523]

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]

Эквивалентность обмена ионов заключается в том, что понижение концентрации какого-либо иона в растворе в результате протекания ионообменного процесса вызывает эквивалентное повышение концентрации другого иона, поступающего в раствор из ионита. Кажущиеся отступления от этого закона в некоторых случаях объясняются вторичными реакциями, в которые вступают переходящие в раствор ионы. [c.60]

Ионообменная хроматография основана на обменной адсорбции, при которой взамен адсорбированных ионов в раствор переходит эквивалентное количество других ионов, входивших первоначально в состав примененного адсорбента. Другими словами, в этом случае протекают реакции обмена между ионами, находящимися в растворе, и молекулами адсорбента, расположенными в поверхностном слое его частиц. Адсорбенты, способные к подобному обмену ионов, получили название ионитов (ионообменников). Они подразделяются на катиониты, обладающие способностью к обмену катионов, и аниониты, обменивающиеся с раствором [c.67]

Если ионообменная реакция протекает до конца, то, ацидометрически оттитровывая водородные ионы, можно рассчитать число мг-экв всех содержащихся в растворе анионов, эквивалентно связанных с Н-ионами. [c.216]

Результаты измерения теризующие время установл г КзК(1 + ЗНС1 и ЗКН + чить, что в ряду редкоземел ного изменения скорости но равновесных растворов, пол казывает, что эквивалентно нидов (неодима) полностью ной форме. Таким образом, ионообменная реакция ЗКН до конца, т. е. равновесие лантанидов (эрбий) в систе ные количества обмениваю [c.23]

Скорость ионообменной реакции определяли следующим образом. Б сосуд а наливали определенное количество раствора НС1 или МеС1, эквивалентное по емкости 1 г навески исследуемой смолы. После установления теплового равновесия (через 20—30 мин.) включали электромешалку (выбранная скорость вращения 500 об/мин была такова, что дальнейшее увеличение ее не приводило больше к возрастанию скорости обмена) и измеряли начальное значение сопротивления раствора. Затем на- [c.5]

Механизм ионообменных реакций, при которых образуется слабый электролит в фазе раствора или ионита, подобен механизму реакции нейтрализации, поскольку смещение ионообменного равновесия происходит в результате связывания иона Н+ или ОН" в малодис-социированную ионную пару, но не между собой, а с другими ионами — в растворе или смоле. С другой стороны, в этих системах, в отличие от систем с нейтрализацией, происходит эквивалентное замещение ионов в обеих фазах без изменения общей концентрации электролитов, и, что весьма важно, раствор наряду со слабой кислотой или основанием содержит сильный электролит, имеющий общий с ними ион. [c.60]

Еестественно, что при малых значениях констант обмена сорбция ионов очень мала. Однако равновесие такой ионообменной реакции можно сдвинуть, если выводить образующиеся ионы (в рассматриваемом случае ПОНЫ водорода) из сферы реакции. При сорбции катионов щелочноземельных металлов из природных бикарбонатных вод выделяющиеся ионы водорода, образуя с находящимися в эквивалентных количествах бикарбонат-ионами очень мало диссоциирующую угольную кислоту (А =3-10" ) [ ], выводятся из сферы реакции. Это положение можно проиллюстрировать экспериментальными данными. [c.259]

Ионообменные реакции в большей или меньшей степени могут сопровождаться адсорбцией нейтральных солей. Фиксированные ионы ионообменника, разумеется, отталкивают ионы одноименного заряда, однако при высокой концентрации внешнего раствора катионит может дополнительно сорбировать анионы, которые увлекают за собой эквивалентное количество катионов, и в результате наблюдается адсорбция нейтральной соли. Ключ к пониманию такого рода явлений дает рассмотрение ионообменных процессов с точки зрения доннанова равновесия. При описании ионообменных процессов, как равновесия Доннана, принципиально нельзя не учитывать всех находящихся в растворе ионов, противоположных по знаку активным группам обменника— анионов в случае обмена на катионитах и катионов при обмене на анионитах. При практическом использовании ионного обмена это явление часто не принималось во внимание, хотя такой учет в ряде случаев был бы очень важен. Обсуждение этого вопроса целесообразно провести в специальном разделе. [c.170]

Для выяснения характера геометрического расположения гидроксильных и органических групп на поверхности соосажденных адсорбентов исследовалась ионообменная реакция с гидроокисью кальция на силико-полиметилсилоксанах. Известно, что эта реакция осуществляется как эквивалентно, так и эквимолекулярно. Было установлено, что на силико-полиметилсилоксанах с большим содержанием метильных групп ионный обмен осуществляется эквимолекулярно, что свидетельствует о наличии одиночных гидроксильных групп, чередующихся с метильными радикалами [3]. [c.66]

Сорбция красителей метиленового голубого и антиниринового красного на указанных катионитах является ионообменной реакцией. Количество сорбированного красителя эквивалентно количеству вытесненных им из катионита ионов (табл. 2). При сорбции метиленовый голубой вступает в обмен как одновалентный ион, а аптипириповый красный как двухвалентный. [c.71]

В трансформации катионного состава (главные компоненты — Ка К" , Са , Mg первостепенное значение имеют ионообменные реакции, причем в ряде случаев четырехкомпонентная система может быть сведена к двухкомпонентной — путем объединения пар катионов щелочных и щелочноземельных элементов — и даже к однокомпонентной системе — посредством изотермического представления ионообменных реакций (на основе принципа сохранения эквивалентности зарядов и емкости поглощения). [c.500]

Для вычисления константы термодинамического равновесия необходимо концентрации ионов заменить их активностями. Однако сведения о коэффициентах активностей ионов в многокомпонентных растворах весьма ограничены, а методы определения коэффициентов активностей ионов в составе набухщих ионитов пока вообще отсутствуют, Поэтому для расчета ионообменных равновесий пользуются концентрационными константами, вычисляемыми по экспериментальным данным. Их называют также константами обмена. При выражении равновесных концентраций в молярных или эквивалентных долях константы обмена безразмерны. Для реакций между ионами с одинаковыми зарядами константы обмена безразмерны независимо от выбора единиц концентраций. [c.305]

Безводный фторид цезия с успехом может применяться для получения органических фторпроизводных из их хлорпроизводных. Другие фториды дают меньший выход и требуют большего времени для проведения реакции. Так, при нагревании 2,4-динитрохлорбензола в диметилформамиде с эквивалентным количеством фторида щелочного металла в течение часа при 95—100° С степень обмена хлора на фтор составляет для KF — 7%, для RbF —39% и для sF — 73% 150]. Цезий после реакции легко регенерируется ионообменным методом. Обнаружено улучшение диэлектрических констант пьезоэлектрической керамики, если при ее получении в шихту, содержащую 79% ВаНОз и 21% SrTiOa, добавить перед обжигом 10% sF [151]. [c.96]

Ионообменная хроматография основана на обменной адсорбции, т. е. ионы, содержащиеся в хроматографируемом растворе, обмениваются на эквивалентное количество подвижных ионов, входящих в состав ионообменника. Хроматограммы при этом образуются вследствие различной способности к обмену ионов хроматографируемого раствора. Реакция ионного обмена обратима. [c.9]

Искусственные ионообменные смолы впервые были приготовлены в 1935 г. английскими исследователями Адамсом (Adams) и Холмсом (Holmes). Эти смолы, между прочим, имеют то преимущество, что изменением состава их ионообменную способность можно приспособить для самых различных целей. Например, существуют искусственные смолы, которые обменивают исключительно анионы, и такие смолы, которые обменивают исключительно катионы. У таких искусственных смол ионный обмен протекает в эквивалентных количествах, чего при ионном обмене с адсорбентами обычно не бывает, л В состав искусственных смол, применяемых в качестве ионообменных, входят химические соединения, склонные к солеобразованию, например органические сульфоновые кислоты, которые обладают не адсорбционными свойствами, а вступают в реакции, имеющие характер двойного обмейа. [c.81]

Ионообменный характер смол определяется полярными группами (сульфогруппой, карбоксильной, фенольной, фосфиновой или замещенной аммониевой). Обменная способность зависит от зернения сорбента, скорости течения раствора, характера растворителя, набухаемости ионита и характера обмениваемого иона. Обмен ионов протекает в эквивалентных количествах, и реакция ионообмена обратима между рйствором и ионитом устанавливается подвижное сорбционно-ионное равновесие, которое достигается быстрее для катионов, чем для анионов. Различают полную обменную емкость ионита по 0,1 н. раствору едкого натра в миллиграмм-эквивалентах на 1 г — ПОЕ, равновесную обменную емкость в статических условиях в миллиграмм-эквивалентах на 1 г сухой смолы — СОЕ и динамическую обменную емкость в миллиграмм-эквивалентах на 1 л набухшей смолы до проскока поглощаемого иона в фильтрат — ДОЕ. [c.547]