Селективная сорбция ионов металлов

Как н в случае анионитов, введение в фазу катионита других функциональных групп изменяет селективность сорбционного процесса. Так, введение в матрицу фосфорнокислых катионитов ОН-группы (КФ-7) приводит к увеличению селективности сорбции ионов металлов, обладающих повышенным сродством к ОН-группе (например, ионов индия, галлия и др. [26]) изменения же селективности сорбции по отношению к ионам -металлов при этом не происходит [27]. [c.174]

Селективная сорбция ионов металлов [c.239]

Селективная сорбция ионов металлов с использованием растворов комплексообразователя [c.251]

З.1. Селективная сорбция ионов металлов с применением метода маскировки [c.252]

Э [57]. Наряду с ионным и координационным взаимодействием в фазе сетчатых химически-активных полимеров может образовываться я-дативная связь. Прямого доказательства образования л-дативной связи, насколько нам известно, нет. Косвенным же доказательством является более высокая селективность сорбции ионов 4(1- и 5 -металлов ионитами винилпиридинового ряда по сравнению с селективностью сорбции ионов Зс -металлов, для которых, менее характерно образование я-дативной связи [73, 74]. [c.76]

Полимерная природа и трехмерная структура комплексита обусловливают специфическое влияние состава раствора на его сорбционные свойства и селективность сорбции ионов переходных металлов. Состав раствора (природа и концентрация всех его компонентов) определяет не только состояние ионов металла и функциональных грунн комплексита, но и их основность, степень набухания полимера, возможность протекания наряду с комплексообразованием других процессов. Поэтому природа и концентрация компонентов раствора влияют на энергию координационной связи Ь- М и энергетические затраты системы на комплексообразование в фазе ионита, т. е. на константу равновесия реакции комплексообразования (I) Кр. Наряду с этим изменение концентрации участвующих в комплексообразовании компонентов системы смещает равновесие реакции (I) и влияет на степень закомплексованности ионов металла ионитом, а также на возможность осуществления в фазе комплексита наряду с комплексообразованием других процессов (образования осадков основных солей и гидроксидов, ионного обмена, доннановского распределения). В целом сорбция катионов переходных металлов комплекситами происходит в результате указанных [c.203]

Модификация поверхности адсорбента ионами металла, обладающего высокими комплексообразующими свойствами, позволяет удерживать ГАС в слое благодаря образованию лабильных связей в координационной сфере иона-комплексообразователя, т. е. реализовать координационный или лигандно-обменный механизм сорбции. В качестве таких связанных с поверхностью носителя акцепторов чаще других используются ионы Ag+, Hg++, u++, Ni++, Fe + [17, 118—120], с помощью которых удается селективно извлекать из нефти и нефтяных концентратов и фракционировать многие классы ГАС. Особым достоинством координационной хроматографии является возможность эффективного разделения соединений, близких по физико-химическим свойствам, в том числе геометрических и да- [c.16]

Если анализируемый раствор содержит несколько ионных компонентов, подлежащих разделению, то ионообменник можно применять различными способами, пользуясь значениями коэффициентов распределения для соответствующих ионов, присутствующих в растворе. Если значение фактора разделения а для ионов металлов выше, чем 30, то можно применять метод селективной сорбции (селективного элюирования). Если а<30, но больше единицы, то следует иопользовать проявительную хроматографию. Если же фактор разделения в системах, не содержащих комплексо-образующих частиц, не достигает требуемого значения, то простой расчет может позволить решить вопрос о том, какой комплексооб-разователь надо добавить, чтобы улучшить разделение. [c.246]

Хроматографическое разделение радионуклидов на обычных катионитах и анионитах, обладающих невысокой селективностью, остаётся достаточно эффективным из-за возможности организации многоступенчатого процесса. Прогресс в этой области идёт в направлении разработки более совершенных режимов элюирования. Использование ступенчатого элюирования во многих случаях позволяет осуществить разделение весьма сложных смесей, включающих лантаниды и актиниды. Селективность анионитов может быть повышена, если сорбировать на них ацидокомплексы металлов. Такие методики известны достаточно давно (разделение хлоридов третьей аналитической группы). Иногда удаётся практически полностью очистить радионуклид, если совместить сорбцию ацидокомплексов металла на анионите с последующим восстановлением ионов металла при десорбции (анализ плутония). [c.119]

На основании исследований сорбционных свойств различных комплекситов можно сделать практически важный вывод сорбционные свойства комплекситов и селективность сорбционного процесса с их участием определяются не только наличием в нем функциональных групп с электронодонорными атомами. На количество сорбированных ионов металлов и селективность сорбции оказывают существенное влияние многие факторы, из которых особое значение имеют стерическая доступность электронодонорного атома, дентатность функциональных групп, возможность формирования циклических структур в мономерном звене или в цепи полимера, функциональность ионита, способ его получения, микро- или макроструктура трехмерной сетки, состояние функциональных групп комплексита в конкретной системе. Зная влияние перечисленных факторов на селективность сорбционного процесса, учитывая корреляцию сорбционных свойств комплекситов со способностью к комплексообразованию низкомолекулярных лигандов, моделирующих мономерное звено или функциональную группу полимера, можно проводить направленный синтез комплекситов, изменять их эксплуатационные характеристики в широком интервале. [c.199]

Изучение влияния состава раствора на сорбционные свойства комплекситов показало, что возможность формирования комплексных соединений в фазе ионитов определяется природой, концентрацией и состоянием ионов переходных металлов, активной концентрацией ионов Н+, природой и концентрацией находящихся в растворе лигандов, составом растворителя. Зная влияние перечисленных факторов на степень закомплексованности ионов металлов ионитами, можно, варьируя состав раствора, изменять селективность сорбционного процесса и управлять процессом селективной сорбции, а также проводить научно-обоснованный выбор ионита для решения конкретных практических задач, [c.233]

Коэффициенты распределения характеризуют селективность сорбции. Они дают весьма ценную информацию при рассмотрении вопросов, связанных с практическим применением ионитов для концентрирования и разделения ионов металлов в статических и динамических условиях. [c.299]

Если в растворе имеется два и более компонента с электронодонорными группами, то селективность сорбции каждого из них будет определяться энергией донорно-акцепторного взаимодействия с ионами металла- [c.310]

Приведенные здесь методы разделения все время развиваются. Как видно из данных разделения множества смесей, содержащих ионы металлов, этот метод настолько усовершенствован, что позволяет уже проводить разделения по методу селективной сорбции (см. 9.2.2.2.). [c.134]

Комплексообразующие реагенты, которые образуют отрицательно заряженные или незаряженные комплексы, полезны также и в катионном обмене. Избирательная сорбция, а такл е селективное или быстрое элюирование ионов металлов достигается при использовании этих комплексообразующих реагентов. Положительно заряженные комплексы металлов также используют в катионном обмене. [c.112]

Херинг [111а] опубликовал работу по вопросам разделения, концентрирования и селективной сорбции ионов металлов на хелатообразующих ионообменных смолах. [c.30]

Изучению сорбции ионов металлов карбоксильными катионитами в водородной форме посвящен ряд работ [1—7]. В них установлено, что вследствие роста степени ионизации катионитов величины сорбируемости ионов с возрастанием pH раствора увеличиваются. Ласкориным [6] установлено, что карбоксильные катиониты, вследствие образования прочных комплексов с рядом металлов, обладают повышенной селективностью к ним. Одним из авторов [7] отмечалось, что сорбируемость ионов металлов в значительной мере определяется их способностью к гидролизу и образованию гидроксокомплексов в растворе. Однако многие вопросы, связанные с сорбцией и десорбцией ионов металлов карбоксильными катионитами, по-прежнему остаются мало изученными. В частности, мало изучен вопрос о связи величин сорбируемости и вымываемости ионов и их ионных потенциалов и pH начала образования гидроокисей (pH н. о.). Между тем многими исследователями установлено [7, 8], что склонность-ионов к комплексообразованию достаточно хорошо выражается величинами их ионных потенциалов, т. е. отношением ф = z г, где z — заряд, а г — радиусиона, А. Эта величина, как нам кажется, должна определять и величину сорбируемости ионов одним и тем же образцом ионита. Величина pH н. о. является важным показателем склонности ионов к гидролизу. Чем выше эта величина, тем менее выражена склонность ионов к гидролизу, pH н. о. также должен оказывать влияние на величину сорбируемости. ионов карбоксильными катионитами в Н-форме, поскольку из двух реакций, протекающих с участием различных ионов металлов при одной и той же величине pH, [c.51]

В амфолитах содержатся группы кислотного и основного характера. В амфолитах-комнлекситах группами основной природы являются аминогруппы либо остатки пиридиновых оснований. Эти группы ответственны за образование координационой связи при сорбции ионов переходных металлов в слабокислых, нейтральных и щелочных средах (при рН>2—3). Группами кислотной природы являются карбоновые, фосфоновые или фосфи-новые группы. В зависимости от pH раствора эти группы частично или полностью диссоциируют, и они ответственны за сорбцию ионов металлов в результате ионного взаимодействия. Оптимальная сорбционная емкость амфолита определяется концентрацией кислотных групп, селективность же сорбционного процесса — основностью аминогрупп и стереохимией лигандных групп ионита. [c.111]

Сорбционная емкость анионита АН-50 по ионам переходных металлов, их коэффициенты распределения (А) и разделения ( 3) при контролируемом значении степени протонирования ионогенных групп анионита (а) зависят от состава раствора и прежде всего от того, в какой форме находится ион металла (гидратированный и комплексный катион или анион), от его концентрации, от концентрации других компонентов в растворе и значения pH раствора (табл. 2). При сорбции ионов металлов из растворов комплексных катионов или анионов увеличение концентрации лигандных групп, находящихся в растворе, приводит к понижению сорбции ионов металла [равновесие реакции (1) смещается влево] и их коэффициентов распределения. Сорбция ионов металлов из их катионных и анионных комплексов вследствие координации металлов с аминогруппами анионита имеет место только при значении pH равновесного раствора больше 2. При более низких значениях pH раствора сорбция ионов металлов за счет реализации координационной связи N -> М не имеет места из-за более высокой энергии координационной связи N - Н+. Именно этим следует объяснить понижение сорбционной емкости непротонированной формы анионита по металлам с увеличением кислотности равновесного раствора (рис. 3). Единственно возможным процессом, который может привести к сорбции ионов металлов в кислой среде на анионите АН-50, является анионный обмен. Из рис. 2 и 3 следует, что ионы Си " сорбируются при более низком значении pH равновесного раствора и более высокой степени нротонирования аминогрупп анионита а). Это можно использовать для селективной сорбции анионитом АН-50 ионов Си " не только из растворов щелочных и щелочноземельных металлов, для которых образование комплексов в фазе анионита нехарактерно, но и из растворов солей Со +, Zn , [c.69]

Ценным свойством ряда неорганических сорбентов является их высокая селективность к ионам отдельных элементов или их узких групп. Селективность достигается даже по отношению к ионам, относительно бедным в химическом отношении, например к ионам с инертногазовой структурой электронной оболочки. Так, для селективной сорбции ионов Li" синтезированы ионно-ситовые катиониты типа ИСМ-1 и ИСТ-1 [42, 88]. Специфичность их столь высока, что ионы щелочных и щелочноземельных металлов при концентрациях вплоть до насыщенных растворов не составляют существенной конкуренции ионам Li . Ионно-сиговые катиониты позволяют извлекать литий из природных вод, рассолов и pan. [c.38]

Осадки солей серебра в каждом конкретном случае сорбируют лишь небольшую группу элементов. Селективность адсорбции можно целенаправленно изменить, связывая ионы металлов в катионные или анионные хелатные комплексы. Поэтому образование осадка AgX особенно эффективно для отделения следовых количеств элементов в сочетании с такими реакциями. Хорошо изучена сорбция хелатов 1,10-фенантроли-на и его аналогов [c.424]

Для отделения тяжелых щелочных металлов (особенно для селективного отделения цезия) перспективны разнообразные неорганические нонооб-менники (см. гл. 6) нерастворимые гетерополикислоты и их соли [14], комплексные цианиды некоторых элементов и соединения типа фосфатов (15], арсенаты, молибдаты и волы1)раматы четырехвалентных элементов (цирконий, титан, олово). Для селективной сорбции нонов натрия был приготовлен ионообменник на основе гидратированного пентоксида сурьмы [16, J7], Ионы натрия сорбируются из 6—12 М НС1 никакие другие элементы (кроме тантала и фторидов) не сорбируются. [c.158]

Как уже упоминалось выше (стр. 246), значение фактора разделения а показывает, можно ли данное разделение с помощью ионита осуществить методом селективной сорбции (элюир Ования) или же способом ионообменной хроматографии. Точно так же, как и в экстракцион ных методах, оптимальное разделение еще нельзя считать гараятированным, если достигнуто определенное значение а. Если разделяются два иона металлов, например А и В, то -металл А должен сорбироваться яа ионообменнике более прочно, чем металл В, но только в такой степени, которая позволяла бы его легкое элюирование. В связи с этим для варианта селективной [c.251]

Степень селективности сорбции иа ионите может изменяться также при употреблении смешанного водно-оргаиичеокого или чистого органического растворителя для приготовления внешнего раствора. Обычно для этой цели применяются низшие спирты, ацетон и диоксан. Такое изменение природы растворителя влияет также на набухание и обменную емкость ионита. Неводная или частично водная среда оказалась удовлетворительной преимущественно для разделения щелоч1ных металлов яа атионитах. В тех же случаях, когда анионные комплексы сорбируются на анионитах, значение Dm, как правило, увеличивается с ростом доли органического растворителя в смеси это позволяет снизить количество комплексообразователи в растворе, применяющемся для сорбции. [c.258]

Скорость и полнота образования комплексов в К. и. с. сильно зависят от подвижности макромолекулярных сегментов полимерного каркаса ионита. С увеличением его жесткости появляются пространственные препятствия, мешающие образованию комплексов, обычво занимающих значительный объем, и снижается обменная емкость по сравнению с теоретически возможной. При этом значительно возрастает селективность ионитов благодаря ситовому эффекту, т. е. сортировке гидратированных ионов по размерам. Влияние этих факторов м. б. разноименным, как это имеет место для групповых сорбентов, селективных к тяжелым металлам. Так, уменьшение набухаемости, увеличивая пространственные затруднения образованию объемных комплексов, снижает степень использования обменной емкости К. и. с. по тяжелым металлам, но не препятствует сорбции малых одно- и двухвалентных катионов. Кроме того, снижение набухаемости значительно уменьшает коэфф. диффузии в фазе смолы и ухудшает динамич. характеристики К. и. с., что делает ее неприемлемой для практич. использования. [c.540]

Книга посвящена проблеме комплексообразования ионов переходных металлов с ионитами. Рассмотрены механизмы комплексообразования, влияние различных факторов на селективность и кинетику сорбции ионов переходных металлов ионитами. Приведены данные о составе и структуре координационных центров. Показаны перспективы применения комплек-ситов. [c.2]

На карбоксильных катионитах (КБ-4, КБ-2, КБ-1, СГ-1 и др.) энергия координационной связи карбональ-ный кислород — ион металла и соответственно селективность сорбции падает в ряду (для СГ-1) [18, 19] Н 2+ > иО + > 1пЗ+ > Ве2+ > Сц2+ > 2п2+ 5 Сс12+ > >Ni2+>Mn2+> a2+ [c.218]

Сорбция комплексных анионов низкоосновными анионитами, так же как и катионов катионитами и амфолитами, из слабокислых, нейтральных и щелочных сред проходит вследствие ионного обмена и комплексообразования с координационно-активными группами ионита. Селективность сорбционного процесса и сорбционная емкость комплексита тем выше, чем больше вклад координационного взаимодействия в сорбцию. Так, сорбция комплексных анионов переходных металлов низкоосновными анионитами, селективность сорбции из нейтральных и щелочных сред на непротонированной форме (ОН-форма) выше, чем на протонированной (солевая форма). На протонированной форме (а- 1) сорбция анионных комплексов проходит вначале по механизму ионного обмена [c.222]

Если иопогенная группа обладает электронодонор-иыми свойствами, то ионит является полифункциональ-пым полилигапдом и в его фазе формируются координационные центры различные как по природе, лигандных групп, так и по их числу. В зависимости от того, какие лигандные группы следует рассматривать в качестве основных, наличие соседа другой природы может увеличивать или уменьшать координационную активность полимера, изменять селективность-ионита по отношению к тем или иным металлам. Например, аминные аниониты (АН-22, АН-18) практически не координируются с ионами трансурановых элементов однако если наряду с аминогруппами в фазе полимера имеется небольшое число гидроксильных групп (АН-2Ф, АН-31), то комплексообразование происходит, поэтому такие иониты могут быть рекомендованы для селективной сорбции следов трансурановых элементов из растворов высокой ионной силы [49]. [c.253]

Ионитные комплексы с сорбированными лигандами могут быть использованы для селективной сорбции ферментов и гормонов. С этой целью селективный к ферменту лиганд фиксируется на комплексе вследствие реализации координационной связи с ионами металла. Селективная к ферменту группа должна быть свободна и при контакте с ферментом происходит его избирательная сорбция (афинная хроматография ферментов) [19—21, 62]. Можно предполагать, что ионитные комплексы с сорбированными лигандами будут стабильнее тех, в которых лпганды фиксируются па сорбенте в результате образования водородной связи или нековалентных взаимодействий [53]. [c.310]

НИЮ избирательности сорбции ионов на сильно набухающих ионитах. Это рассматривается обычно как химическое явление при использовании различных методов термодинамического анализа ионного обмена, в том числе при введении понятия давления набухания [160, 162]. Однако в отдельных, сравнительно редких случаях величина ДФдаб Для системы органический ион—ион металла (или другой малый симметричный ион) уменьшается с ростом степени набухания ионитов, что вызывает увеличение избирательности сорбции более селективных ионов. Обе возможности представлены в табл. 3.3, где ДФнаб относится к состоянию ионита, приближающемуся к максимальному заполнению ионита органическими противоионами. [c.104]

Для маскировки определенных ионов в хелатометрии часто применяют цианид калия. Весьма высокую устойчивость некоторых циано-комплексов следует поэтому использовать и для селективной маскировки тех или иных ионов при селективной сорбции. Херинг и Затт-лер [П5,е] исследовали разделение некоторых смесей, состоящих как из ионов, образующих комплексы, так и из ионов, ведающих комплексов с цианид-ионом. В этих исследованиях выявился ряд интересных особенностей, которые можно использовать для устранения недостатков в методах разделения весьма близких по комплексообразующим свойствам ионов. В качестве эталонных ионов выбирали Сц2+, иОа , РЬ +, N 2+, 2п2+, Hg2+, Ag С(12+, Со2+ и Мп2+. Используя цианид-комплексы, удается осуществить отделение свинца и урана от остальных ионов металлов (в том числе и следов этих ионов), исключая марганец. [c.252]

При ионообхменном хроматографическом разделении принципиально могут быть исиользованы два способа проведения процесса — селективной адсорбции и селективной десорбции (элюирования) растворами, содержащими комплексообразующие вещества. Первых способ применяется, как правило, прп разделении щелочных и щелочноземельных металлов, которые не склонны образовывать комплексные соединения. В этом случае разделение элементов происходит только вследствне различий в сорбции ионов ионообменной смолой. [c.32]

Рефрактометрия применялась также для исследования взаимодействия полиэлектролитов с низкомолекулярными электролитами, имеющими неидентичные противоионы [34. Путем точного измерения инкрементов показателя преломления на дифференциальных рефрактометрах были определены коэффициенты селективной сорбции добавляемых электролитов поли-[1 (2-гидроксиэтил)-пири-динийарилсульфонатметилакрилатами] и констатировано возрастание специфической сорбции макроионами противоионов в ряду С1 <Вг-<1 . Изменение инкрементов показателей преломления протеинов при диализе использовалось для характеристики специфического взаимодействия их с ионами металлов-комплексооб-разователей [35]. [c.67]

В растворе на сорбцию металла анионитами, синтезированными па основе ПЭПА. Изотермы сорбции и коэффициенты распределения (сх=Ме/Ме) катионов Сп , представленные на рис. 4, показывают, что селективность анионитов к меди из раствора аммиаката значительно выше, чем к гидратированным ионам металла, и особенно проявляется при сорбции из разбавленных растворов. Предельный коэффициент распределения меди для исследуемых анионитов колеблется в пределах 400—500 единиц, что указывает на возможность использования этих анионитов для концентрирования катионов переходных металлов из разбавленных растворов их аминных комплексов. На практике обычно встречаются разбавленные растворы с высокой ионной силой. В этом случае концентрирование или выделение металлов, находящихся в растворе в малом количестве, не может быть проведено с применением обычных (неселективных) ионитов. Аниониты, обладающие комплексообразз ющими свойствами по отношению к микрокомпоненту, могут быть использованы в этих условиях весьма эффективно, тем более что емкость анионита по катиону пропорциональна ионной силе раствора 1. [c.256]

N 27/46, 1986] и пероксид водорода [118]. Градуировочный график зависимости потенциала электрода от обратного логарифма концентрации фтор-иона при использовании отечественного фтор-селективного электрода ЭГ-У1 линеен, как правило, до концентрации фторид-иона 1 10 М. При меньших концентрациях наблюдается отклонение от линейности, которое может быть вызвано различными причинами содержанием примеси Р -иона в фоновом электролите, мешаюшим влиянием 0Н -ионов, растворимостью мембраны электрода, сорбцией на поверхности мембраны г- -ионов или его груднорап виримых соединений с другими ионами металлов с изменением морфологии мембраны и др. Учитывая фоновый отклик электрода, вызванный присутствием Р -ионов в фоновом электролите или мешающее влияние ОН в буферном растворе удалось расширить область линейности градуировочного графика до концентрации Р -иона [c.129]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология