Гетерогенный ионный обмен

Гетерогенный ионный обмен или ионообменная сорбция представляет собой процесс взаимодействия раствора с твердой фазой (ионитом), обладающей свойством обменивать ионы, содержащиеся в ней, на другие ионы, присутствующие в растворе. [c.175]

Изотерма адсорбции, получаемая экспериментально, представляет собой (при разных температурах для одного вещества или для разных веществ при одной и той же температуре) кривую Ленгмюра (моно-молекулярная адсорбция) или s-образную кривую (полимолекулярная адсорбция), или прямую линию (простое распределение по закону В. Нернста). А. В. Раковским и С. М. Липатовым была изучена ионообменная адсорбция. Этот процесс происходит в гетерогенной среде на границе раздела раствор — ионит. В качестве ионитов берут многие твердые, практически не растворимые в воде и органических растворителях материалы, способные к ионному обмену. Практически наиболее важны иониты, состоящие из высокомолекулярных соединений с сетчатой или пространственной структурой (см. рис. 95). [c.518]

Гетерогенный ионный обмен, или ионнообменная сорбция — процесс обмена между ионами, находящимися в растворе, и ионами, присутствующими на поверхности твердой фазы — ионита. [c.150]

Таким образом, иониты —все вещества и материалы, способные к ионному обмену в растворе. Их подразделяют на высокодисперсные гетерогенные адсорбенты и высокомолекулярные иониты и те, и другие, в свою очередь, делятся на аниониты и катиониты. [c.173]

Гетерогенный ионный обмен в проточной системе [3335]. [c.475]

Ионообменные реакции идут и в гетерогенных системах жидкость — твердое, в которых обмен происходит между ионами, находящимися в растворе и в твердой фазе, называемой ионитом или ионообменником. Ионит сорбирует ионы из раствора и взамен отдает в раствор ионы, входящие в его структуру. Обычно именно такой процесс и называют ионным обменом. Ему и посвящено дальнейшее изложение. [c.299]

ГЕТЕРОГЕННЫЙ ИОННЫЙ ОБМЕН [c.47]

Сейчас очевидно, что гетерогенный ионный обмен (твердый ионообменник — раствор) чрезвычайно важную роль играет не только в П]роцессе питания растений и жизни -почв, но и во многих важных биологических процессах, протекающих в животных организмах. Очень широко метод ионного обмена применяется в научных исследованиях и технике. [c.136]

Существует много способов исследования кислотных (основных) свойств гетерогенных катализаторов [28]. В общем виде их можно классифицировать следующим образом сопоставление с активностью катализаторов в модельных реакциях, титрование взвесей катализаторов растворами слабых оснований (или кислот) в присутствии индикаторов, ионный обмен, адсорбция оснований (кислот) из газовой фазы или из неполярных растворителей, термометрическое титрование, определение гидроксильных групп химическими или изотопными методами либо с помощью ЯМР. Каждая из перечисленных групп имеет свои модификации, достоинства и недостатки, а также области применения. Однако универсальный метод, позволяющий решать все вопросы, связанные с исследованием кислотных свойств катализаторов, в настоящее время отсутствует. [c.382]

Классификация электродов. I. Электроды первого рода. Электродами первого рода являются гетерогенные системы, в которых происходит ионный обмен между соприкасающимися фазами. Электроды делятся на обратимые относительно катионов и обратимые относительно анионов. [c.131]

Высокая каталитическая активность, регулярная структура и способность к ионному обмену делают цеолиты уникальными объектами для изучения гетерогенного катализа. После переведения в соответствующие формы путем ионного обмена эти кристаллические алюмосиликаты по своей активности и селективности становятся значительно более эффективными катализаторами, чем аморфные алюмо-силика.ты Ц], хотя такую закономерность и нельзя распространять на все реакции [2]. Цеолиты являются кристаллическими веществами с развитой пористостью, поэтому их внутренняя поверхность определяется системой пор, которая регулярно повторяется в трехмерном пространстве. В этом отношении цеолиты выгодно отличаются от большинства других гетерогенных катализаторов, в том числе и кристаллических, где активные центры расположены главным образом на внешних гранях или в дефектных узлах решетки. Таким образом, данные, полученные рентгеноструктурным анализом или каким-либо спектроскопическим методом, в принципе можно использовать для определения структурных особенностей каталитически активных центров. (В действительности, однако, такие попытки успехом не увенчались [3], потому что методы рентгеновского анализа оказались слишком малочувствительными, чтобы можно было выявить локализацию активных центров.) Разнообразие каталитических свойств цеолитов объясняется прежде всего тем, что существует несколько различных типов кристаллических. каркасов и что методами регулируемого ионного обмена структурные особенности каркасов можно модифицировать. Для выяснения механизмов реакций особое значение имеет тот факт, что изменение структуры цеолитов непосредственно отражается на каталитических свойствах. [c.5]

Подвижные обменивающиеся ионы проникают через поверхность ионита в обоих направлениях, а высокомолекулярные ионы с противоположным зарядом, из которых состоит основная масса ионита, неподвижны. Поэтому поверхность зерна ионита можно рассматривать как мембрану, проницаемую для одних ионов и непроницаемую для других. На этой условной мембране устанавливается равновесие, которое называют мембранным или доннановским, по фамилии Ф. Доннана, опубликовавшего в 1911 году теорию равновесия для полупроницаемых мембран. Возможно теоретическое описание закономерностей ионного обмена как процесса, идущего через полупроницаемую мембрану [52, 180, 181]. Получаемые при этом результаты оказываются тождественными описанным выше на основе представлений об ионном обмене как о гетерогенной химической реакции. [c.307]

Рассмотренные ионообменные смолы, широко используемые на практике для поглощения катионов или анионов из растворов, обычно называют ионитами. Этому термину следует, однако, придать более общий смысл и называть ионитами все вещества и материалы, способные к ионному обмену в растворе, подразделяя их на высокодисперсные (гетерогенные ионные адсорбенты) [c.185]

Таким образом, иониты — все вещества и материалы, способные к ионному обмену "в растворе. Их подразделяют на высокодисперсные гетероген- [c.190]

Ионный обмен — обмен ионов между двумя электролитами. И. о. может происходить как в гомогенной среде (истинный раствор нескольких электролитов), так и в гетерогенной, в которой один из электролитов является твердым (при контакте раствора электролита с осадком, ионитом и др.). [c.59]

Сорбция и ионный обмен являются типичными гетерогенными процессами. Общий перенос вещества между зерном сорбента и раствором можно разделить на следующие. стадии 1) диффузия сорбируемого вещества из объема к зерну сорбента, 2) диффузия в зерно, 3) процесс сорбции или обмена ионов, 4) диффузия образовавшегося в результате обмена вещества к поверхности зерна, 5) диффузия вещества в объем раствора. Многочисленные экспериментальные исследования сорбции (ионного обмена) показали, что скорости этих процессов обычно определяются диффузией. Поэтому сорбция (ионный обмен) может протекать в областях 1) внешнедиффузионной кинетики, когда скорость сорбции лимитируется диффузией вещества к поверхности сорбента, [c.12]

Ионный обмен можно рассматривать как гетерогенную химическую реакцию и представить в виде примера следующими уравнениями [c.209]

Кинетика ионного обмена в неподвижном слое адсорбента, как и в случае адсорбции, может быть описана основным уравнением массопередачи (20.20). Отличительной особенностью кинетики ионного обмена является наличие стадии гетерогенной химической реакции, скорость которой обычно выше скорости диффузионных стадий процесса. Кроме того, следует учесть, что при ионном обмене скорость массопередачи часто лимитируется внутренним массопереносом. [c.212]

Как было показано в предыдущей главе, закон действия масс можно применять для описания химических равновесий не только в гомогенных, но и в гетерогенных системах (см. раздел по ионному обмену гл. 14, раздел УА). [c.494]

В последние годы были открыты и изучены современными методами новые реакции превращения цеолитов, и в настоящее вре мя кристаллические алюмосиликаты цеолиты применяются в качестве гетерогенных катализаторов, адсорбентов и ионообменников в промышленных масштабах (ионный обмен рассматривается в гл. 7). [c.452]

Многие авторы рассматривают ионный обмен как гетерогенную химическую реакцию между активными группами смолы и ионами раствора, протекающую в соответствии с законом действующих Масс. [c.115]

В последнее время получили распространение и так называемые гетерогенные мембраны. В последних твердое вещество, обеспечивающее ионный обмен, распределено в непроводящей матрице, которая придает мембране подходящие физико-механические свойства. В качестве подобных инертных веществ используют силиконовый каучук, полиэтилен, полистирол, коллодий и др. Разнообразные электроды этого типа с селективной чувствительностью по ионам SOf, l", ОН , Zn +, Ni + и др. получены при сочетании подходящих ионообменных смол (см. гл., Х1П) с соответствующей инертной матрицей. В других электродах в качестве активного вещества используют различные малорастворимые соли или хелатные комплексы. На этой основе созданы электроды, чувствительные к ионам F , S , I", РО , SO4", К , Na+, Са +, Ag+ и др. [c.343]

По характеру изучаемых систем различают процессы гомогенного и гетерогенного обмена. Примером реакции гомогенного обмена может служить изотопный обмен ионов свинца в растворах хлорида и нитрата свинца [25], а гетерогенного — ионов галогена или серебра между раствором и осадком галогенида серебра 126—28]. [c.11]

Большое применение находит блокированный ионный обмен, т. е. молекулярная сорбция на К. с. в недиссоциированной форме. Применяют ионообменный синтез различных реагентов, заключающийся в замене одного катиона соли на другой. К. с. используют как кислотные катализаторы при гетерогенном катализе в жидких и газообразных средах, напр, при этерификации к-г, гидролизе эфиров, конденсации, восстановлении, дегидратации спиртов, инверсии сахаров, окислении, алкилировании ароматич. углеводородов винильными соединениями. Основные преимущества таких катализаторов — отсутствие побочных реакций, легкость регенерации и отделения катализатора, возможность многократного его использования, а также выделения промежуточных продуктов см. Катализаторы полимерные). [c.497]

Сорбция и ионный обмен являются типичными гетерогенными процессами. Общий перенос вещества между зерном адсорбента и раствором можно разделить на следующие стадии 1) диффузия адсорбируемого вещества из объема к зерну сорбента 2) диффузия в зерно [c.81]

При постановке этой работы мы прежде всего исходили из того положения, что процесс катионного обмена представляет собой гетерогенную химическую реакцию, подчиняющуюся закону действующих масс. Из всех возможных для данной системы реакций наиболее полно протекает та реакция, которая ведет к образованию наименее растворимого соединения. Поэтому представилось вероятным, что в тех случаях, когда сорбируемый катион образует малорастворимое соединение с активными группами катионита, величина сорбции катионитом данного иона (обменная способность) будет сравнительно велика и избирательна по своему характеру. [c.490]

Гетерогенный изотопный обмен ионами между кристаллическим осадком и насыщенным раствором протекает по следующим основным стадиям диффузия ионов из раствора к поверхности твердой фазы (может быть исключена сильным перемешиванием) закрепление иона на поверхности твердой фазы перекристаллизация соли путем переноса вещества с одного участка кристалла на другой, что может происходить как с изменением размеров кристалла, так и без него внедрение иона в поверхностный слой твердой фазы путем обмена с соседними ионами по бимолекулярному механизму или за счет циклического процесса, при котором смещаются несколько (5—6) ионов внедрение иона внутрь кристаллической решетки за счет обменной диффузии или диффузии по вакансиям и междоузлиям. Последний процесс, являясь наиболее медленным, определяет кинетику гетерогенного обмена. В результате внешнего и внутреннего облучения кристалла последний приобретает так называемую запасенную энергию. Облучение вызывает образование равновесных и неравновесных дефектов кристаллической структуры, что оказывает влияние прежде всего на обменную диффузию. Для гетерогенного обмена на кривой зависимости Ig (1 —F) от времени t можно выделить два участка, соответствующих разным стадиям обмена. Быстрая стадия связана с обменом на поверхности кристаллов, а медленная — с обменом по всему объему кристаллов. Каждая стадия характеризуется своим периодом полуобмена. [c.193]

Ионный обмен происходит в эквивалентных количествах и в большинстве случаев — обратим. Кинетика гетерогенного ионного обмена имеет диффузионный характер (зависимость от размера зерен, режима потока). [c.508]

Явление ионного обмена в классической аналитической химии чаще всего встречается в реакциях, ведущих к образованию осадков, получению окрашенных растворимых соединений и т. п. В предлагаемой книге авторы рассматривают хроматографические аспекты применения ионного обмена. Иначе говоря, речь идет об ионном обмене в гетерогенных системах в динамических условиях при течении раствора через колонку с зерненым сорбентом или при капиллярном перемещении по бумаге и по тонкому слою порошкообразного поглотителя. [c.5]

Ионообменные реакции обратимы и протекают в строго эквива-лентных 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 на ионитах 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.44]

Гетерогенный ионный обмен (или ионная сорбция) - это процесс обмена между ионами, находящимися в растворе, и ионами, присутствующими на поверхности твердой фазы - ионита. В качестве ионитов используют неорганические и органические природные (алюмосиликаты, производные целлюлозы и магния) и синтетические материалы. Ве/ ушая роль принадлежит синтетическим органическим ионитам - ионообменным смолам. Иониты подразделяются по внешней форме (порошкообразные, гранулированные, волокнистые) и по степени пористости (гелевые, изопористые, макропористые). По знаку заряда обменивающихся ионов иониты делятся на катиониты и аниониты, проявляюшие соответственно кислотные и основные свойства. [c.64]

Ионный обмен с участием ионитов можно рассматривать как гетерогенную химическую реакцию, в которой участвуют подвижные ионы, а неподвижный ма-кромолекулярный ион противоположного знака образует полимерную основу (матрицу). [c.5]

В последние годы в литературе все чаще подчеркивается роль ионного обмена в процессе соосаждения. В связи с этим интересно упомянуть работы В. Т. Чуйко с сотрудниками, которые изучали концентрирование микропримесей гидроокисями и сульфидами, а также механизм явления. По мнению Чуйко, общеизвестные причины соосаждения, сокристаллизация, первичная обменная адсорбция, ионный обмен регулируются одним и тем же доминирующим процессом — конкуренцией ионов компонентов за места в кристаллической решетке. На основании этого автор обобщает названные явления и рассматривает их как ионообменную гетерогенную реакцию, протекающую с образованием твердого раствора во всем объеме осадка или только в его поверхности [91-94]. [c.230]

Существует определенное несоответствие между потребностями практики и геологической науки, с одной стороны, и теорией и уровнем экспериментальных работ в области миграционных процессов, с другой. Это несоответствие может быть устранено наряду с экспериментальными исследованиями построением едиЯой теории, охватывающей основные миграционные процессы — фильтрацию и диффузию — и учитывающей основные процессы взаимодействия мигрирующих веществ с вмещающими породами и друг с другом — адсорбцию, ионный обмен, химические реакции. Наиболее важное значение для геохимии имеют гетерогенные процессы геохимической миграции, происходящие на границе раздела фаз или сопровождающиеся образованием новых фаз. Теоретическое рассмотрение гетерогенных процессов геохимической миграции и составляет цель данной книги. [c.4]

Ионный обмен, как всякий гетерогенный процесс. в системе твердое тело—жидкость, зависит от состава и структуры ионо-обменника, температуры, состава и концентрации раствора. Ионообменный характер процесса взаимодействия стекла с растворами и расплавами солей электролитов был в последнее время доказан как химическими, так и прямыми структурнофизическими методами [30—34]. [c.206]

Монография посвящена описанию принципов работы и устройства аппаратов с неподвижным и псевдо-ожижеыным зернистым слоем. Рассмотрены геометрия зернистого слоя, аэродинамика и внутренняя гидродинамика неподвижного, псевдоожиженного и плотного движущегося слоев. Изложены вопросы тепло- и массо-обмена в этих слоях и протекающие в них типовые процессы (адсорбция, ионный обмен, гетерогенный катализ, осушка, обжиг, восстановление, окисление, дегидратация и др.). Книга снабжена исчерпывающей библиографией. [c.2]