Изотермы сорбции воды ионитами

Выделены ряды устойчивых межплоскостных расстояний для различных катионзамещенных форм глинистых минералов. Зависимость дискретных изменений расстояний от давления паров воды приведена на рис. 38. Следует отметить, что формирующееся количество молекулярных слоев воды зависит от рода обменного иона и связано с явлением набухания. Несомненно, что ступенчатый характер гидратации монтмориллонита и вермикулита должен определять ход изотермы сорбции воды на этих минералах. Помимо подвижности отдельных частей адсорбированной воды должна существовать подвижность (самодиффузия) и самих молекул в межслоевом пространстве монтмориллонита. [c.102]

Замечено [41, 27] также, что изотерма сорбции для ионитов, насыщенных органическими ионами, при высоких значениях а, как правило, проходит значительно ниже таковой для большинства ионитов, насыщенных неорганическими ионами. Изотермы сорбции воды ионитами, насыщенными ионами, валентность которых более двух, практически не изучены. Сложный характер изотерм сорбции определяется рядом одновременно действующих факторов, важнейшими из которых являются [c.34]

Состояние этого, далеко не изученного, вопроса охарактеризовано в работе [4]. В настоящей работе проведено систематическое исследование набухания сульфополистирольных ионитов различной степени сетчатости (КУ-2 с номинальным содержанием ДВБ, равным 2, б, 10 и 25%), содержащих в качестве противоионов ионы водорода, щелочных металлов, серебра и таллия в бинарных смесях вода — ацетон, вода — метанол и, частично, в смесях вода — диоксан, во всем диапазоне изменения состава бинарных растворов. При этом измерены изотермы общего набухания,. а также изотермы сорбции воды и органического компонента. Основная цель настоящей работы — проследить влияние природы бинарного раствора, степени сетчатости ионита, его солевой формы и образования ионных пар на характер распределения компонентов между фазами. При выполнении этой работы мы применяли методику эксперимента, описанную в работах [5, 6]. Измерения выполнены при температуре 25° С. [c.66]

Системы с динамическим модифицированием широко распространены в современной жидкостной хроматографии. Основной целью такого модифицирования является подавление нежелательных механизмов сорбции, создание условий, для которых характерны линейные изотермы сорбции и, следовательно, симметричная форма хроматографических пиков. Например, при хроматографии ионогенных соединений, в особенности оснований, на силикагеле в обычных бинарных элюентах форма пиков зачастую далека от идеальной потому, что в адсорбционном слое, обогащенном молекулами воды, могут происходить процессы диссоциации и ионного обмена. Стандартный прием их подавления — включение в элюент специфических модификаторов — уксусной кислоты (если сорбаты кислые) или органических оснований (для сорбатов основной природы). С аналогичной целью в обращенно-фазовой хроматографии к элюенту добавляют кислоты или буферные растворы. Во всех системах такого рода с помощью динамического модифицирования удается добиться реализации в более чистом виде тех механизмов [c.169]

Систематические исследования влияния химической природы матрицы и сшивающего агента на изотерму сорбции водяных паров отсутствуют. Замечено, что на нее влияет гидрофильность матрицы ионита и сшивающего агента (наличие гидрофильных групп, непосредственно не участвующих в ионном обмене). Отмечено [40, 41], например, что присутствие фенольных групп в сульфокатионитах при всех значениях а приводит к заметной дополнительной сорбции воды в расчете на 1 г-экв сульфогрупп. [c.33]

Учитывая уравнение (VI.38), можно определить давление набухания в сшитом ионите по двум изотермам сорбции паров воды на сшитом и на слабо сшитом ионитах одинакового ионного состава (см. рис. II. 1). В самом деле, подставляя в уравнение (VI. 32) значение активностей растворителя в сшитом ионите йа=а и активности воды в равновесном со сшитым ионитом паре или растворе а = а, получаем [c.174]

Таким образом, в осмотической теории слабо сшитый ионит (обычно с 0,4—0,5% ДВБ) принимают за эталон, в котором давлением набухания пренебрегают. Логичнее было бы в качестве такого эталона использовать несшитый полиэлектролит, в котором вовсе отсутствует давление набухания. Однако при выборе эталона авторы осмотической теории исходили из того, что известные им изотермы сорбции паров воды сшитыми ионитами располагались в соответствии с требованиями осмотической теории в области достаточно высоких значений а изотермы ионита с большей степенью сшивки располагались ниже изотермы с меньшей степенью сшивки, а в области малых значений а все изотермы практически сливались. Изотермы же сорбции на несшитом ионите в области малых значений а проходили значительно ниже таковых для сшитых ионитов, что противоречило представлениям осмотической теории. Более новые данные показали, что подобное обращение изотермы сорбции при малых значениях ос часто [c.175]

Бойд и Майерс [46, 48, 286] рассчитывали величины коэффициентов равновесия на сшитых ионитах Ка,в по экспериментальным величинам Ка,в для слабо сшитых ионитов с помощью изотерм сорбции паров воды последними для разных ионных составов и данных по изменению объема ионитов разных степеней сшивки при изменении их ионного состава. [c.183]

Действительно, анализ изотерм сорбции паров воды, проведенный Глюкауфом [108] показал, что рассматриваемый вклад близок к нулю можно считать, что в процессе диссоциации соединения противоион — фиксированный ион образуется одна подвижная (осмотически активная) частица — противоион. [c.123]

Изучена термостабильность катионзамещенных форм цеолита А, содержащих ионы двухвалентных металлов [290]. Результаты исследования приведены в табл. 16. Вывод о термостабильности сделан из величин адсорбции по изотермам паров воды, снятых при температуре 20° С. После нагревания на воздухе при соответствующей температуре в течение 4 ч образцы перед снятием изотерм сорбции прогревались в вакуумной установке при температуре 300° С в течение 4 ч. При температуре 600° С проведены дополнительные опыты по определению термической устойчивости образцов в зависимости от продолжительности прокаливания. [c.56]

Такая зависимость сорбции от солевой формы ионита уже отмечалась нами ранее [9] для сорбции жирных одноосновных кислот (С — С ) на анионите дауэкс-3. Цитратная форма дауэкс-2 обладает значительной сорбционной способностью по лимонной кислоте во всей изученной области концентраций изотерма сорбции ее расположена выше, хотя набухание цитратной формы меньше, чем галогенидных форм. В данном случае введение цитрат-иона в ионит придает ему более органический характер, и согласно старинному правилу подобное в подобном органические вещества должны лучше поглощаться таким ионитом, по-видимому, вследствие усиления главным образом дисперсионной составляющей сил Ван-дер-Ваальса. Тот факт, что прямая пропорциональность между набуханием и сорбцией не соблюдается, указывает на то, что простое распределение оксикислот между водой фазы ионита и раствора не всегда определяет сорбционный процесс. [c.183]

Изоте рмы сорбции воды при 20° для образцов цеолита изображены иа рисунке. Ход всех изотерм при ])азличном содержании Ag+ иона одинаков, однако сорбционная емкость цеолитов AgA несколько падает с возрастанием содержания Ag. [c.265]

Решение дифференциального уравнения неравновесной хроматографии проще всего при линейной изотерме сорбции. Решение задачи можно получить, ак для случая заполнения колонки сорбируемым ионо.м (при фронтальной хроматографии), так и для вымывания ионоз из зерен ионита растворителем — водой. Движение хро.матографической полосы в процессе ее вы.мыва-ния происходит, как это следует из уравнения, с ее непрерывным размыванием, и ширина полосы возрастает пропорционально квадратному корню из пройденного по длине колонии пути. [c.92]

Измерение изотерм сорбции и десорбции воды позволило оценить число молекул воды в более прочно удерживаемом первом слое на поверхности белка. Оно составляет от нескольких десятков (лизоцим 45-64) до сотен (а-химотрипсин 72-103) молекул. Основными центрами первичной гидрации белка являются гетероатомы боковых полярных групп аминокислот и пептидные группы. Амидные группы и ионные пары не принимают такого активного участия в удержании гидратационной воды и представляют собой более слабые центры связывания. Среднее число молекул воды составляет в среднем четыре на один центр. [c.235]

На рис. 2 представлена реальная изотерма сорбции тяжелого бетона, из которой видно, что для бетона наиболее интенсивное увлажнение наступает при значениях Ф>75%. Бетон, насыщенный водой при непосредственном контакте с ней, отличается по своим свойствам от бетона, находящегося в адсорбционном увлажнении, т. е. в воздушных условиях при ф-<100%. В этом случае коррозионное взаимодействие будет только по наружной поверхности и протекает как при действии жидких сред. Наблюдается определенное замедление коррозионного взаимодействия, так как процессы протекают от наружной поверхности в глубину при наличии диффузионного ограничения. Поэтому для бетона, полностью насыщенного водой, уменьшается карбонизация и коррозия арматуры [4, 48, 49]. Однако некоторое уменьшение скорости коррозии за счет торможения диффузии кислорода или агрессивных ионов возможно лишь при постоянном насыщении бетона. При эксплуатации промышленных предприятий, когда конструкции периодически высыхают и увлажняются, скорость коррозионных процессов будет возрастать. Таким образом, можно отметить следующее влажность воздуха является основным показателем, определяющим сорбционную влажность капиллярно-по- [c.14]

Получены Н-, Li-, Na-, Mg-, a-, Sr-, Fe-катионзамещенные формы карбоксиметилцеллюлозы ( M). Показано, что. -образный характер изотерм адсорбции — десорбции паров воды является общим для всех катионных форм СМ-целлюлозы. Величина сорбции паров воды катионными формами СМ-целлюлозы в пересчете на полное замещение водорода карбоксильных групп катионами металлов симбатна величинам, равным отношению валентности к ионному радиусу катиона. [c.217]

На фторидной форме изотермы обмена кислот от уксусной до валериановой включительно проходят через максимум (рис. 6). Это обусловлено двумя причинами большой степенью ионности связи фиксированный катион — фторид-ион и динамическим характером молекулярной сорбции. Благодаря большой степени ионности связи имеет место значительное взаимное экранирование положительного заряда матрицы и отрицательного заряда карбоксильной группы, с одной стороны, а также заряда гало-генид-иона и протона кислоты, с другой Взаимное экранирование зарядов благоприятствует дегидратации карбоксильной группы и ослаблению ее взаимодействия с водой. Поскольку сорбция носит динамический характер, при некоторой концентрации кислоты в фазе ионита карбоксильные группы взаимодействуют не только с активными группами анионита, но и вступают также во взаимодействие друг с другом по механизму водородной связи, образуя димеры, следствием чего является уменьшение ионной концентрации в фазе ионита, и, в конечном счете, понижение изотермы обмена. [c.71]

Влияние природы насыщающих ионит ионов на характер изотерм сорбции паров воды ионитом достаточно слолшо (рис. II. 3). Величины для изотерм сорбции воды на сульфокатионите дауэкс-50, насыщенном ионами щелочных металлов и ионами водорода, во всем интервале значений а располагаются в ряд [c.33]

Идею возможности применения теории объемного заполнения микропор для описания сорбции из жидкой фазы выдвинули Эльтеков и Стадник [113]. Эта идея использует представления об отсутствии влияния физического состояния сорбата в объемной фазе на сорбционный потенциал в микропорах углей и отсутствии ассоциативных, ионных и водородных связей между молекулами сорбируемого вещества и воды, а также внутри сорбата. Эта теория применима для расчета сорбции из очень разбавленных растворов ограниченно растворимых веществ уравнение изотермы сорбции на микропористых активированных углях в данном случае принимает вид [c.71]

Характер изотерм сорбции паров воды на различных катионза-мещенных формах гидрослюды мало зависит от рода обменных катионов. Значения емкости ионослоев (а, ммоль/г) и величин теплот смачивания (Q, кДж/кг) (для N3-, К-, NN4-, М -, Са- модификаций соответственно — 8,37 44,79 7,10 41,03 7,54 и 41,45 9,04 52,33 9,63 53,17) позволяют тем не менее установить четкий ряд по влиянию обменных ионов на гидрофильные свойства данного слоистого силиката Са + > N3" > > К . Размер агрегатов Са- [c.224]

При работе с анионитами особое внимание было обращено на то, чтобы применяемые растворы не загрязнялись углекислотой. Раствбры щелочи готовили на кипяченой воде, пропускали через колонйу анионита в ОН -форме и хранили в автоматической бюретке, снабженной пробиркой с натронной известью. По полученным экспериментальным данным строили изотермы сорбции иона в координатах сорбция иона (в миллиграмм-эквивалентах на грамм сухого ионита) — равновесная концентрация иона в растворе (в миллиграмм-эквивалентах на 1 л л). Предельные значения коэффициентов распределения К ) находили из начальных наклонов изотер сорбции. [c.324]

Статические опыты осуществляются обычно в условиях более или менее длительного контакта грунта с водой или водными растворами кислот, щелочей и т. п. С их помощью определяют параметры кинетики и изотермы растворения, сорбции и ионного обмена, а также коэффициенты молекулярной диффузии в образцах горных пород. Применяемые при этом аппараты для перемешивания не позволяют оценить относительную скорость движения жидкой и твердой фаз, от которой сущестренпо зависят параметры массообмена. Чтобы такая оценка была возможна, следует применять следующие схемы статических опытов [c.182]

Изучено влияние солей щелочноземельных металлов на сорбцию фенола из водных растворов сульфокатионитом КУ-2 с различным содержанием дивинилбензола. Показано, что с уменьшением радиуса гидратированного иона щелочноземельного элемента набухаемость в воде ионита уменьшается, а сорбция фенола увеличивается. Сорбцияфенола обратима. Сорбированный фенол вымывается водой, что указывает на молекулярный механизм сорбции фенола солевыми формами катионита. Получены изотермы сорбции фенола и определены коэффициенты распределения для различных солевых форм катионита. [c.244]

В 1955 г. Глюкауф и Китт [126] рассмотрели возможность описания процесса поглощения воды ионитами, как результата образования набора гидратов, различающихся содержанием воды и прочностью связей. В зависимости от схем процессов гидратации были получены различные формы зависимости содержание воды — активность на начальном участке изотермы сорбции, т. е. в об ласти малых активностей воды. Как вариант формулировок условий равновесия системы ионит — раствор, рассмотренных в разделе 1.2( см. стр. 12), модель Глюкауфа — Китта эквивалентна эталонной системе, в которой предполагается образование сольватов различного состава (стр. 16) если эта система достаточна хороша , она должна свести к нулю неидеальные составляющие гиббсовой энергии ионита, относящиеся к взаимодействиям ионит— растворитель. [c.131]

К сожалению, возможные схемы гидратации соединений фиксированный ион — противоион, насколько нам известно, нигде, кроме работы Глюкауфа — Китта, не обсуждались. Между тем, исследование и интерпретация хода изотерм сорбции паров воды на начальных участках имеет большое значение не только для изучения взаимодействия воды с противоионами и фиксированными ионами, но и для анализа факторов, определяющих селективность. По этой причине, авторы [127, с. 90] предприняли попытку оценить работоспособность различных вариантов уравне- [c.131]

В качестве примера рассмотрим расчет для систем ионит — водный раствор МдСЫ-НС1 (ионная сила 0,1) и ионит —водный раствор ВаСЬ, НС1 (ионная сила 0,1). Исходные данные зависимости коэффициент равновесия — состав, содержание воды — состав (при ан20=1) и изотермы сорбции паров воды представлены на рис. V. 1—V. 3. [c.139]

Рис.1. Изотермы сорбции паров воды на ионите АВ-17х4 ДВБ в СГ- форме.

На рис.1 приведены изотермы сорбции парэв воды зодо - дны и формами катионитов КУ-2(1), КУ-2(2) и КУ-2(3) в координатах число молей воды, поглощенной одним эквивалентом яонита п ) - активность воды д). (Изотермы сорбции для других ионных форм полимери-зационных катионитов имеют аналогичную форму.) [c.27]

На оксигидратных сорбентах также невозможно проверить правильность этого предположения, поскольку выделяющиеся в раствор в акте сорбции гидроксильные ионы нейтрализуются ионами водорода, получающимися при диссоциации сульфокислот в результате эквивалентного обмена образуются молекулы воды и pH раствора практически не изменяется. Однако общий вид изотерм как для фосфата кальция, так и для гидроокисных осадков дает основание полагать, что в обоих случаях взаимодействие протекает по одной и той же схеме. [c.51]

На рис. 1 приведены измеренные изотермы сорбции кислот. о-Изо-меры нитробензойной и хлорбензойной кислот, отличающиеся большей растворимостью в воде и большей величиной константы диссоциации, сорбируются на ионите меньпш. Изотермы сорбции м- и и-изомеров расположены выше, но близко относительно друг друга эти изомеры меньше отличаются и по другим свойствам. [c.188]

Особенно сильный рост адсорбции поды характерен для магнийзамещенных образцов цеолита. На рис. 4 приведены изотермы сорбции паров на порошках пористых кристаллов NaA и магнийзамещенных образцах. Как видно из рис. 4, изотермы сорбции наров воды на магнийзамещенных образцах располагаются значительно выше изотермы сорбции паров воды на натриевой форме цеолита. Чем более полно замещен натрий на ион магния, тем выше изотерма сорбции. Теп- [c.148]

Гидратация ионитов и заполнение водой пустот их структуры является одним из условий протекания процессов ионного обмена между ионитами и контактирующими с ними водными растворами. Ясно, что количество воды в ионите и характеристики их взаимодействия существенно влияют на параметры процессов ионного обмена. Ввиду этого важно изучение гидратации и набухания ионообменных смол в зависимости от природы ионогенной группы и обмениваемого катиона. Но соответствующих данных в литературе мало, особенно о содержании связанной (гидратационной) воды в слабокислотных катионитах. Имеются лищь отдельные работы, в которых связанную воду определяли по энтальпии сорбции [1—4]. К сожалению, точность этого метода недостаточна — 2—5%. Имеются также работы по изучению набухания ионитов по изотермам сорбции паров воды [5—8]. Однако, как показал эксперимент, определение связанной воды по количеству ее, отвечающему равенству Р=Ро (ро — давление пара чистой воды), приводит к очень сильно завышенным результатам. Это объяснено тем, что значительное количество свободной воды конденсируется в капиллярах системы [5]. Ввиду такой картины при определении связанной воды по зависимости Р=/(л) (п — число молей воды в ионите) проводится неоднозначная графическая экстраполяция [9]. [c.88]

Адсорбционные явления как определяющие микропроцессы в пластах наблюдаются и в уже распространенном методе увеличения нефтеотдачи — полимерном воздействии на нефтяные залежи. Это метод предназначен преимущественно для залежей с высоковязкой нефтью ( iн>50 мПа-с),где при вытеснении нефти необработанной водой даже в макрооднородном пласте развивается, так называемая вязкостная неустойчивость. Однако полимерное воздействие применимо и в залежах с нефтями средней вязкости, а в этих условиях механизм нефтевытеснения во многом определяется степенью адсорбции полимерных растворов в неоднородной пористой среде. Механизм и степень адсорбции многих полимерных рабочих агентов (особенно на основе полиакриламида ПАА) в настоящее время достаточно полно изучены с получением широкого спектра изотерм адсорбции. Построенные на этой основе математические модели процесса, оценивающие динамику факторов сопротивления и остаточных факторов сопротивления, количественно используются в проектных работах и в анализах опытно-промыщленных испытаний метода. Однако этими изысканиями и разработками не ограничивается роль (и учет) микропроцессов в пластах при осуществлении работ по повыщению нефтегазоотдачи. Оказалось, что адсорбция ПАА существенно зависит от состава и свойств породы и от минерализации пластовых вод. Поэтому при усовершенствовании математической модели полимерного воздействия нами предлагается рассматривать полимерный раствор Как активную примесь с изменяющейся подвижностью вследствие адсорбции, степень которой зависит от минерализации пластовых вод (наличие в них подвижных ионов Ма, Са, Ре и др., а также изменяющейся величины pH). Сорбция полимерных агентов благоприятно влияет на соотношение подвижностей вытесняющей и вытесняемой фаз, снижая фазовую проницаемость, но приводит и к отставанию фронта рабочего агента от фронта продвижения воды. Получается сложная игра микропроцессов, при которой желательно получить оптимальное значение нефтевытесняющей способности рабочего агента в конкретных физико-геологических условиях пласта. [c.163]

Набухающие полимеры и пористые полимеры с жестким скелетом. Давно известны многие органические набухающие сорбенты— природные, например крахмал и целлюлоза, и синтетические. Среди последних широкое применение в аналитической практике для препаративного выделения различных ионов и устранения жесткости воды приобрели набухающие в водных растворах полимеры, содержащие функциональные группы, способные к ионному обмену — иониты. В сухом состоянии такие полимеры практически не имеют пор. Если эти полимерные сорбенты содержат полярные функциональные группы, например гидроксильные (целлюлоза, крахмал), амино- (многие аниониты) и сульфогруппы (катиониты), то они сорбируют пары таких полярных веществ, как спирты и особенно вода. Эта сорбция сопровождается набуханием полимера, что проявляется как в увеличении его объема, так и в обширном сорбционном гистерезисе. В отличие от капиллярно-конденсационного гистерезиса в адсорбентах с жестким скелетом, начинающегося при достаточно высоких относительных давлениях пара после обратимой начальной части изотермы адсорбции (см. рис. 3.4, 3.5 и 5.2), сорбционный гистерезис в органических набухающих сорбентах простирается вплоть до относительного давления пара р1ро = 0. [c.112]

Способность к образованию комплексных соединений в водах позволяет выделить классы, вид заряда — подклассы, тип сорбции — группы, вид миграционной формы — подгруппы. Таким образом, все компоненты нами сведены в два основных класса (табл. 29). К I классу отнесены компоненты, образующие в водах комплексные миграционные формы. Он состоит из трех подклассов А — миграционные формы с положительным зарядом В - миграционные формы с отрицательным зарядом С — миграционные формы с нулевым зарядом. В пределах подкласса А выделены две группы миграционных форм 1) сорбирующиеся по типу ионного обмена 2) хемо-сорбирующиеся. Первая группа представлена только подгруппой а свободных катионов. В нее входят свободные катионы макрокомпонентов. Изотерма их сорбции описывается уравнением Никольского. Вторая группа делится на подгруппу а свободных катионов и подгруппу Ь комплексных катионов. Подгруппа а включает свободные катионы тяжелых металлов, подгруппа Ь - их комплексные катионы. Изотерма их сорбции аппроксимируется уравнением Генри. [c.149]

Величина предельной сорбции а ах значительно меньше максимальной емкости исследуемых цеолитов по Зг , найденной после насыщения образцов УМ раствором ЗгС12. Это показывает, что при сорбции микроколичеств стронция из водопроводной воды происходит насыщение лишь части обменных центров, находящихся на внешней поверхности минерала. В случае клиноптилолита из месторождения Дзегви точки изотермы ложатся на две пересекающиеся прямые (рис. 49). Очевидно, это связано с наличием двух типов обменных центров, обладающих различной энергией. В данном случае реализуются центры на внешней поверхности минерала и часть центров внутренней поверхности. Клиноптилолит из месторождения Дзегви, в отличие от образцов из других месторождений, характеризуется натриевой катионной спецификой. По сравнению с другими обменными катионами, присутствующими в цеолите, ионы N3 обладают к нему меньшим сродством и наиболее легко обмениваются на ионы [c.153]