Реакция в ионообменных системах

Простейшей ионообменной системой может быть система из двух фаз. При этом могут быть процессы перераспределения компонента между двумя фазами. Например, в матрице А это отражено наличием формы с1 в фазе 1 и фазе 2. В фазе 1 форма с1 — компонент, в фазе 2 эта же молекулярная форма й — продукт реакции. Баланс масс по й будет выглядеть так [c.220]

При работе с системами, способными к самоподдерживающейся цепной реакции деления, необходимо, чтобы ионообменная система не достигала критических или надкритических параметров [460]. Основные факторы, определяющие критическое состояние системы концентрация делящихся изотопов и замедляющих атомов наличие отражателей и их геометрическая форма форма активной зоны наличие поглотителей нейтронов гетерогенность системы взаимодействие системы в целом. Не нужно ограничения масс и объемов водных растворов в гомогенных системах, при прочих равных условиях, если концентрация 2 Pu 7,3, 10,9 и г/л [460]. Однако концентрация делящихся [c.342]

Изучая ионообменный синтез как самостоятельный метод, мы оказываемся перед необходимостью рассматривать иониты как особого рода химические реагенты, а реакции, происходящие в ионообменных системах, как типичные реакции двойного обмена. Подобный подход дает информацию, полезную для любого применения ионитов. [c.7]

Главы, специально относящиеся к ионообменному синтезу, представляют первую попытку систематического изложения элементарной теории реакций в ионообменных системах и на этой основе — принципов технологии ионообменной конверсии. [c.9]

Наибольшее влияние на ионообменное равновесие оказывают химические реакции в ионообменных системах, приводящие к резкому смещению равновесий (см. главу HI). В упрощенном изложении основ ионного обмена влияние состава раствора в целом не рассматривается, а учитывается лишь концентрация ионов, знак заряда которых противоположен знаку заряда матрицы ионита. Однако активность этих ионов в большинстве практических случаев в решающей мере зависит от общего состава раствора. В справочнике [9J и в ряде монографий, например [63], приведены диаграммы, представляющие распределение отдельных элементов в зависимости от концентрации различных кислот или их смесей для ионитов разных типов, и диаграммы обобщают воздействие различных факторов, преимущественно влияние химического связывания ионов, на ионообменное равновесие, и служат важным пособием при выборе условий проведения ионообменных операций. [c.35]

Для ионообменного синтеза особый интерес представляет рассмотренное Гельферихом влияние химических реакций в ионообменной системе на кинетику процесса. Не останавливаясь на подробностях [61, 941, отметим, что смещение равновесия вследствие образования малодиссоциированного соединения увеличивает скорость процесса. [c.37]

РЕАКЦИИ В ИОНООБМЕННЫХ СИСТЕМАХ [c.43]

Процессы этого типа в ионообменных системах очень многообразны, поскольку иониты могут выступать в качестве реагентов любого характера. В табл. 6 включены некоторые обратимые реакции, важные для ионообменного синтеза. [c.66]

Графический расчет статического процесса по квадратной диаграмме ионообменного равновесия. Составим уравнение материального баланса по иону В для ионообменной системы А." . В+ К Y" — Н2О, в которой протекает реакция [c.78]

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]

Эффективность регенерации катионита может быть резко повышена, если соль, образующаяся при взаимодействии катионита и кислоты, осаждается из раствора. В ряде случаев растворимость соли, значительная в чистой воде, резко понижается в присутствии кислоты. В ионообменной системе этот эффект приводит к сдвигу вправо равновесия реакции КА +НХ —> КН АХ . [c.100]

V Настоящая "и две последующие главы посвящены математическому описанию и построению моделирующего алгоритма макрокинетики некоторых стадий производства ионообменных смол с использованием принципов системного анализа математического моделирования процессов химической технологии [1, 2]. В частности, исследуются а) процесс предварительного набухания, характеризующийся изменением реологических свойств полимерной системы (системы сополимер — растворитель ) б) процессы химического превращения сополимеров, осложненные изменяющимися условиями транспорта исходных веществ в зону реакции в) процесс отмывки (гидратации) ионита после сульфирования. [c.295]

Способность к обмену, наряду с высокоразвитой активной поверхностью (адсорбционной способностью) глин, создает широкие возможности использования их в качестве сорбентов, катализаторов, пластификаторов и наполнителей в различных отраслях промышленности. Поэтому изучение ионообменных реакций в дисперсных системах представляет, кроме теоретического, большой практический интерес, особенно если изучать эти реакции параллельно с другими коллоид- [c.116]

Большинство веществ обладает ограниченной растворимостью в воде и других растворителях. Поэтому в ионообменных реакциях равновесие часто сдвигается в результате образования осадка. На смещение равновесия в растворах электролитов влияют многие факторы, при этом изменение давления незначительно влияет на смещение равновесия из-за малой сжимаемости жидкостей. Изменение температуры в равновесной системе позволяет повышать или понижать растворимость вещества, а также вызывать изменение степени диссоциации слабого электролита. Важнейшим фактором, позволяющим смещать положение равновесия в растворах электролитов, является изменение концентрации ионов в растворе. [c.44]

Фронт гетерогенной реакции, характеризующийся кривой изменения концентраций ионов, передвигается в направлении движения раствора со скоростью, зависящей от свойств системы, концентрации ионов, скорости потока и характера ионообменной изотермы. Если обмен ионов происходит с очень большой скоростью и равновесие устанавливается практически мгновенно, то при прямолинейной изотерме точки фронта (кривая неизменных концентраций в зоне реакции) передвигаются с постоянной скоростью. При выпуклой изотерме по мере движения фронта кривая деформируется в следствие того, что ее точки движутся с разными скоростями — точки с большими концентрациями движутся быстрее, чем с меньшими. При вогнутой изотерме, наоборот, быстрее движутся точки фронта с меньшими концентрациями. [c.309]

Динамика ионного обмена описывается системой уравнений статики, кинетики и материального баланса. Однако кинетические модели ионного обмена различны. Процесс может контролироваться внешней или внутренней диффузией, или химической реакцией между ионитом и компонентом раствора. Иногда он зависит от других факторов, например от изменения объема ионита, от диффузионного электрического потенциала, который может возникать, если ионы имеют разные заряды и разные подвижности, и проч. В связи с этим предложено множество кинетических уравнений для разных вариантов механизма процесса. Априорный выбор той или иной кинетической модели, а следовательно, и кинетического уравнения для конкретного ионообменного процесса обычно затруднителен — требуется предварительное экспериментальное исследование. Чаще всего закономерности кинетики ионного обмена в основном тождественны таковым для диффузионных адсорбционных процессов, где массопередача в значительной мере зависит от гидродинамических условий. Вопросы кинетики ионного обмена рассмотрены в монографиях [52, 83а, 107, 145, 180, 181]. [c.309]

Аналогичный метод прививки виниловых мономеров к целлюлозе заключается в использовании в качестве активных центров металлических или неметаллических комнонентов, входящих в состав катализатора или инициатора, обладающих ионообменными свойствами [147]. Этот метод применим также для прививки на другие природные и синтетические полимерные материалы, содержащие функциональные группы, способные вступать в ионообменные реакции, например белки, крахмал и полиамиды. В целлюлозе, нанример, функциональные группы обладают слабокислыми свойствами посредством ионообменной реакции их можно превратить в каталитически активные катионы. Вторым компонентом каталитической системы является окислитель, который вместе с мономером диффундирует к активному центру связанного катиона. В результате окислительно-восстановительной реакции образуются свободные радикалы, которые и инициируют полимеризацию мономера. [c.290]

Обычно выбирают такие системы, в которых между смолой и раствором распределяются только свободные ионы металла, поэтому числитель в выражении (9.27) сокращается до Значение Фг определяют либо измерением коэффициента распределения в отсутствие лиганда L, либо экстраполяцией измеренных значений Ф к нулевой концентрации лиганда. Коэффициент распределения частиц зависит от концентрации, поэтому работать можно только в узком диапазоне концентраций. Именно поэтому метод нельзя применять, если присутствуют полиядерные комплексы. Кроме того, на собственно ионообменные реакции накладываются хемосорбционные эффекты, что требует введения допущений и снижает достоверность полученных констант устойчивости. Считается, что для преодоления многих из этих трудностей, в основном возникающих из-за нелинейности уравнения для коэффициентов распределения, нужно несколько раз повторить эксперимент, используя катиониты с различной степенью поперечной сшивки смолы. Затем, проведя арифметические операции деления или вычитания с уравнениями, характеризующими распределение в системе с каждым из ионитов, можно получить уравнения, с помощью которых определяют точные значения коэффициентов распределения. Такой подход использовали при исследовании комплексов, образованных висмутом (П1) с галогенид-ионами [97, 98]. В качестве примеров систем, для которых определяли константы устойчивости методом ионного обмена, можно привести системы с сульфатными и ацетатными комплексами меди(П) и кадмия (II) [99, 100] и с ионными ассоциатами перхлоратов щелочных металлов [101, 102 J. [c.162]

Основная цель обработки глинистых дисперсий гуматами заключается в повышении их агрегативной устойчивости. Установлено, что эффективность действия гуматов как реагентов — стабилизаторов зависит от способа получения и условий их применения [3]. Большие трудности возникают при получении чистых образцов гуматов натрия, так как в зависимости от pH среды ионообменные реакции протекают не только с разной скоростью от величины pH зависит степень замещения водорода функциональных групп (—ОН и —СООН) катионами щелочного металла, а это — наиболее важное в установлении природы действия гуматов на физико-химические свойства дисперсной системы. [c.157]

В случае комплексообразующего вымывания на катионитах ионообменная система, в дополнение к универсальному процессу простого вытеснения, характеризуется равновесием реакции комплексообразования, точнее — константой устойчивости Ку образующегося отрицательно заряженного и потому несорбируемого катионитом комплекса [c.186]

Для получения различных типов ионообменных смол широко применяются некаталитические реакции в системе жидкость — твердое тело (сульфирование, фосфорили-рование хлорметилирование и др). Анализ экспериментальных р,езультатов и их обобщение возможно только при использовании математической модели такого процесса. [c.104]

Приводится обзор ряда работ, посвященных изучению электрохимических реакций с участием газов на полупогруженных металлических электродах. Рассматриваются реакции ионизации кислорода и водорода в водных растворах электролита, а также реакции в системах с электролитом в виде расплавленной соли. Показано, что с помощью метода полупогруженных электродов можно изучить кинетические особенности данных электрохимических реакций кроме того, могут быть определены основные параметры жидкой плевки (толщина, пшрина), образующейся на поверхности электрода над мениском жидкости. Рассматриваются также вопросы механизма работы газовых электродов, контактирующих с ионообменной мембраной. [c.372]

Реакции в системах типа 1I1 используются в ионообменном синтезе для получения солей из кислот, в том числе образовавшихся при улавливаний кислых газов (SO,, H l, HF и др.) [106], а также при регенерации карбоксильных смол. [c.63]

Ионообменная смола дуолит А-109, ТЭБА или Ви КТ в системе 50%-ный водный ЫаОН/СНаСЬ служили катализаторами для следующих реакций циклизации [c.166]

Впервые использованные в нефтяном анализе лишь 20 лет назад ионообменные процессы [113] стали сейчас важным способом выделения и фракционирования кислых и основных соединений из нефтей и нефтяных фракций, вытесняюш им из аналитической практики методы кислотной и ш,елочной экстракции. Большой интерес вызывает проведение этих процессов в системе с неводным элюентом, при котором исчезает барьер растворимости и исключается возможность гидролиза образующихся солей. Смещение реакции в неводных средах в сторону со-леобразования обеспечивает удерживание в слое сорбента даже очень слабых оснований (piTh,g 9—14) [114]. Благодаря специфическому взаимодействию с поверхностью на ионитах могут делиться и некоторые неионогенные соединения [115]. [c.16]

Кинетика ионного обмена. В результате химической реакции в растворе ионы перемещаются по направлению к ионообменной смоле или от нее. В этом случае общая скорость ионообмена будет зависеть от скоростей этапов диффузии через неподвижный слой зерен ионообменной смолы, а также скорости химической реакции на поверхности обмена. Так как ионные реакции протекают с очень большой скоростью, этапом, который определяет скорость процесса, является диффузия ионов через неподвижный спой. На межфазной поверхности системы жидкость — твердое тело практически мгновенно устанавливается равновесие. [c.339]

Вторая особенность изучаемой системы заключается в ограничении доставки в зону электрохимических реакций веществ, образующих электролитические среды. Если в условиях атмосферной коррозии или коррозии в электролитах (грунтах) на погерхности металла беспрепятственно возникают пленки электролитов, концентрация которых определяется имеющимися примесями в атмосфере или грунте, то под полимерными пленками ионная концентрация оказывается бесконечно малой. Полимерная пленка (если она не обладает ионообменными свойствами) практически непроницаема для пщра-тированных ионов и тем более для твердых частиц, способных растворяться и образовывать электролит (как это наб.тюдается в случае атмосферной коррозии). [c.40]

Как показывает название, в основе адсорбционной хроматографии лежит адсорбция разделяемых веи еств на твердой поверхности выбранного адсорбента. Адсорбция обусловлена или физическими ван-дер-ваальсовыми силами межмолекулярного взаимодействия в системе адсорбат—адсорбент (молекулярная хроматография), или силами химического сродства, действующими, например, в процессе реакции при обмене ионов разделяемых компонентов на поверхностные ионы применяемого ионообменного адсорбента (ионообменная хроматография). В обоих случаях главным условием для осуществления разделения должно быть различие энергии адсорбции разделяемых веществ, что равносильно различию коэффициентов адсорбции. [c.11]

Если в ионообменном процессе участвуют три и более ионов, находящихся в жидкой или твердой фазе, то, согласно гипотезе Б. П. Никольского и Е. Н. Гапона, обмен любой пары ионов протекает независимо от обмена других ионов, присутствующих в системе. Схематически обмен трех ионов может быть представлен следующими реакциями взаимодействия иоНообмейника с раствором [c.90]

В работе Гросса [5] описано получение S-этил-1-С -/-гомоци-стеина из йодистого этила-1- и 8-бензил-/-гомоцистеина. Исходное вещество (1,14 г), полученное из метионина через 8-бен-зил- /-гомоцистеин [6] и Ы-ацетил-5-бензил- /-гомоцистеин [7], восстанавливают металлическим натрием в жидком аммиаке, и образовавшийся меркаптид обрабатывают 0,63 г йодистого этила-ЬС Прибор для проведения реакции представляет собой модификацию прибора, о котором идет речь в примечании 2. Вещество, оставшееся после испарения аммиака, растворяют в воде, и полученный раствор подкисляют соляной кислотой до pH 1—2, затем этот раствор пропускают через колонку [8] (высота 2,5 м, диаметр 22 см), наполненную ионообменной смолой дауэкс-50 (степень сшивания 8%) с величиной зерен 200—400 меш. Фракции, содержащие продукт реакции, полученные при элюировании 2,5 н, соляной кислотой, объединяют и испаряют при пониженном давлении. Остаток растворяют в воде и с помощью раствора едкого натра создают среду с pH 6,2. Для очистки вещество сублимируют при температуре 180—200° и давлении 1 мм рт. ст. Выход 0,400 г (60%),[а]д + 23°, концентрация 1% в 2 н. растворе соляной кислоты. Методом бумажной хроматографии в системе бутиловый спирт — вода— уксусная кислота (10 5 2) или в системе третичный амиловый спирт — вода — пиридин (7 6 8) при температуре 22—25° на бумаге ватман № 4 показано, что вещество состоит из свободной аминокислоты и радиохимических примесей RjSi,61 и 0,61 соответственно. [c.218]

В литературе до сих пор не сформировалось единое мнение о механизме ион-парной хроматографии. Согласно одной модели, гидрофобные ионы модификатора сорбируются на поверхности алкилсиликагеля таким образом, что к подвижной фазе обращены заряженные группы (рис. 4.40,а реакция I). В результате образуется поверхность, обладающая ионообменными свойствами. Предполагается, что сорбция в таких системах подчиняется обычным закономерностям ионообменной хроматографии (реакция II). Такой точки зрения придерживаются авторы работ [112, 352, 402]. [c.170]

Методами ионообменной хроматографии и снектрофотометрии [49, 313] обнаружено четыре комплекса в системе в зависимости от соотношения [СГ] [Thio]. Значения констант равновесия реакций образования комплексов следующие Ki = (4,8 + 2,3) 10 , = = (13,2 2,0) 10- , / С3 = (1,36 + 0,84) 10- , К, = (1,52 1,0) . 10- ( л = 4). [c.101]

Если эта реакция выполняется в замкнутой системе, то, поскольку ионный обмен является обратимым процессом, наступает равновесие. Равновесные концентрации ионов, принимающих участие в обмене, неидентичны. Они зависят как от величины относительного сродства реагирующих ионов к ионообменнику, так и от исходной концентрации. Экспериментально установлено, что сродство (или ионообменный потенциал) различных ионов к одной и той же смоле (в разбавленных растворах, <0,1 М) увеличивается с повышением ионного заряда исследуемого иона. Поливалентные ионы образуют с ионообменником более прочные связи (при одинаковых условиях), чем одновалентные ионы. Для ионов одинакового заряда сродство обратно пропорционально радиусу гидратиррванного иона. Однако это утверждение является только общим правилом существуют исключения. [c.26]

Для демонстрации выращивания растений с помощью ионообменных смол были взяты томаты сорта Лучший из всех и огурцы Нежинские. При постановке опытов использовались растения разного возраста -от наклюнувшихся семян до 5-недельной рассады. Опыты закладывались в винипластовых кюветах емкостью 2250 см . В качестве наполнителя Использовали песок (опыты 1, 2, 3) и керамзит (опыт 4). В одну кювету входило 2,5 кг песка или 1 кг керамзита. Крупнозернистый песок предварительно обрабатывали 5%-ной НС1 в течение 2—3 ч, затем тщательно промывали водой до нейтральной реакции. Керамзит, как известно, обладает лучшими аэрационньши свойствами по сравнению с почвой и песком. Корневая система при извлечении из керамзита не повреждается, что имеет важное значение при многих физиологических исследованиях. Керамзит, раздробленный иа частицы диаметром 5— 7 мм, обрабатывали в течение суток 5%-ной серной кислотой, промывали водой до нейтральной реакции и насыщали в течение двух суток 5%-ным суперфосфатом (опыт 5). Во время опытов производились измерения роста растений, веса различных органов и объема корневой системы (в конце опыта). Для более подробного изучения проводился химический анализ вегетативной массы и вытекающих из кювет растворов. Полив контрольных растений проводился полной питательной смесью Чесно-кова, а опытных растений—дистиллированной водой с микроэлемент ]- [c.246]

При хроматографии смесей альдитолов и альдоз на ионообменной смоле была использована цветная реакция формальдегида, образующегося при периодатном окислении, с пентанди-оном-2,4 [70]. Схема потоков этой системы представлена на рис. 22.8 (ср. также с рис. 22.9). [c.77]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология