Насыщение ионита

Однако количество воды не всегда изменяется пропорционально набуханию. При насыщении ионита сильно гидратированным ионом степень набухания растет и вместе с ней увеличивается давление на жидкость, находящуюся в порах ионита, что приводит к вытеснению последней из фазы ионита. Соответственно этому коэффициенты диффузии растворенных веществ в ионите при насыщении различными ионами уменьшаются в следующей последовательности К+ N3+ Ь1+, хотя величина набухания в этом ряду возрастает. [c.375]

Поскольку процесс ионного обмена обратим, установление равновесия в системе означает прекращение процесса обессоливания. Поглощающая способность ионита характеризуется его обменной емкостью, равной количеству ионов кальция и магния, которое может поглотить единица объема или массы ионита, выраженное в граммэквивалентах г-экв/м и г-экв/кг. От величины обменной емкости при данном объеме ионита зависит время рабочего цикла ионитовых фильтров. При насыщении ионита он может быть регенерирован промывкой растворами для Н катионитов кислоты. Na катионитов хлорида натрия и для анионитов раствором щелочи. В приведенных выше примерах работы анионитов при этом протекают реакции [c.75]

В промышленной практике непрерывную ионообменную сорбцию из пульп в кипящем слое ионита проводят с помощью нескольких последовательно соединенных полых колонн с пневматическим перемешиванием (рис Х1У-13). В каждой колонне осуществляется интенсивная циркуляция пульпы посредством сжатого воздуха, подаваемого в центральную трубу /, которая работает по принципу эрлифта (см. стр. 150). Эрлифтное устройство 2 прилагается также для транспортирования ионита от ступени к ступени. Унос мелких зерен ионита с пульпой предотвращается с помощью сетки 3. Хотя каждый из аппаратов работает в режиме, близком к идеальному смешению, при достаточном числе последовательных ступеней (колонн) в установке достигается высокая степень насыщения ионита. Установки такого типа отличаются простотой устройства. [c.582]

Обменная емкость ионитов обычно выражается числом грамм-эквивалентов, извлекаемых с помощью 1 г сухого ионита. Обменная емкость зависит от характера содержащихся в ионите активных групп, от структуры ионита, а также от природы обменивающихся ионов, концентрации раствора и его pH. С увеличением pH емкость катионитов увеличивается, а анионитов падает. С уменьшением pH происходит обратное явление. Обменная емкость современных ионитов составляет 3—10 мг-экв/г. После насыщения ионита обычно его регенерируют. Для этого катиониты обрабатывают кислотой, а аниониты — растворами щелочей. После промывки регенерированного ионита он снова становится пригодным для использования. [c.480]

Насыщение ионита исследуемыми ионами необходимо проводить в динамических условиях (в колонке), обеспечивающих максимальный сдвиг равновесия (177) вправо. [c.213]

После насыщения иониты подвергают регенерации. С этой целью катиониты обрабатывают кислотой, а аниониты растворами щелочей. Ранее поглощенные смолой ионы при этом легко переходят в раствор. Промытый водой регенерированный ионит становится снова пригодным для использования. Таким образом, массу одного и того же ионита можно использовать многократно. [c.362]

Реакторы с обычным взвешенным слоем пригодны при значительной разности плотностей жидкого и твердого реагентов и при крупных зернах последнего. Если разность плотностей фаз невелика и размеры гранул малы, то целесообразно применять реакторы с фонтанирующим слоем (рис. 91). Фонтанирующий слой — разновидность взвешенного слоя. Его применение особенно целесообразно при обработке полидисперсных, твердых материалов и когда из-за агрессивной реакционной среды недопустимо наличие металлической решетки (полки) реактора. В реакторе с фонтанирующим слоем линейная скорость да составляет десятки см/с, в то время как в обычном взвешенном слое Т — Ж она не превышает нескольких мм/с. Поэтому реактор с фонтанирующим слоем работает с большей интенсивностью и более производителен. Чтобы обеспечить создание фонтанирующего слоя, диаметр нижней части реактора йа (рис. 91) не должен превышать диаметр трубопровода (йа йт). В области фонтана диаметр реактора Скорость жидкости в фонтане Шф превышает скорость, соответствующую уносу частиц Юу(Юф Юу). При проведении в реакторе с фонтанирующим слоем ионообменного процесса, например извлечения из жидкости катионов редких металлов ионитными смолами, пропускают жидкость через-реактор снизу вверх до насыщения ионита катионами. Регенерацию ионита ведут при том же направлении регенерирующей жидкости с получением концентратов редких металлов. [c.206]

На все стадии процесса обмена, протекающие в зерне, могут влиять только факторы, от которых зависит проницаемость зерна для диффузии ионов, т. е. частота н жесткость сетки молекулярного скелета смолы (матрицы), подвижность и размер гидратированных попов, температура и т. п. С увеличением степени насыщения ионита коэффициент массопередачи, определяемый скоростью диффузии ионов внутри смолы, падает на 15—30% от первоначального значения. Коэффициент. массопередачи при смешанном характере диффузионной кинетики ионного обмена возрастает с увеличением скорости потока. [c.140]

Практически это означает полное насыщение ионита данным ионом. (Прим. перев.) [c.81]

Условно относительную скорость обмена (в %) можно определять отношением объема раствора, прошедшего через фильтр до проскока , к объему раствора, прошедшего через фильтр до полного насыщения ионита поглощаемым ионом [c.33]

У —объем фильтрата до полного насыщения ионита поглощаемым ионом, л. [c.33]

При работе с очень малыми количествами веществ элюирование каждого из разделяемых ионов может быть изучено на отдельной колонке. Это вполне приемлемо, так как благодаря малым количествам веществ не происходит заметного насыщения ионита. [c.188]

Метод насыщения ионита [c.372]

Метод кривых относительного поглощения, предложенный в 1957 г. Парамоновой [20], следует рассматривать как промежуточный между стехиометрическими методами и методами, в основу которых положен закон действия масс. Этот метод, допускающий применение как катионитов, так и анионитов, основан на насыщении ионитов при переменном составе раствора. Сравнение полученных данных позволяет определить относительные доли металла, входящего в состав катионных, нейтральных и анионных комплексов. Прежде всего в условиях равновесия между катионитом и раствором, содержащим металл в виде свободных катионов, определяют количество металла поглощаемое единицей массы иопита. Затем измеряют количество металла g , поглощаемое в присутствии [c.374]

Существуют различные экспериментальные подходы к решению этой задачи. При достаточно высоких концентрациях металла образующиеся комплексы можно идентифицировать спектрофотометрическим методом [14в, 18, 40, 42], Однако даже если удается получить четкие спектры, они во многих случаях не настолько индивидуальны, чтобы на их основе можно было сделать однозначные выводы. Попытки использовать насыщение ионита тоже не очень эффективны, так как. результаты, полученные при высоких концентрациях металла, не дают сведений о комплексах, образующихся в условиях микроконцентраций. [c.395]

После насыщения ионита до определенной степени или до предела теми или иными ионами производят его регенерацию . Катиониты регенерируются кислотами, аниониты — разбавленными растворами едких илн углекислых щелочей. После промывки ионитов [c.551]

В выражениях (IV. 91) и (IV. 92) при малых значениях У и У знак -> может быть с достаточной точностью заменен на знак равенства, а сами эти выражения можно рассматривать как аналог закона Генри в теории ионного обмена. Уравнения (IV. 102) и (IV. 104) характеризуют насыщение ионита ионами В и А. Эти свойства весьма напоминают хорошо известные аналогичные свойства уравнения Лэнгмюра (IV. 99). [c.99]

Для определения статической обменной емкости ионитов применяют различные методы. Обычно их стандартизуют. Все эти методы сводятся к насыщению ионита каким-либо ионом, затем вытеснению его другим ионом и анализу первого в растворе. Например, катионит удобно полностью перевести в Н+-форму (про-тивоионами являются ионы водорода), а затем промыть его раствором хлорида натрия. Полученный кислый раствор титруют раствором щелочи. Емкость равна отношению количества перешедшей в раствор кислоты к навеске ионита. [c.167]

Различают два типа динамической обменной емкости динамическую обменную емкость до проскока (ДОЕ) и полную динамическую обменную емкость (ПДОЕ). ДОЕ представляет собой емкость ионита, определяемую по появлению данного иона в вытекающем из колонки растворе. ПДОЕ определяется ио полному насыщению ионита в колонке данным ионом. Это различие можно пояснить графически. ДОЕ определяется площадью прямоугольника, основанием которого является объем (в литрах) раствора, вытека- [c.117]

Относительную скорость ионообмена 1 в процентах рассчитывают на основе выходной кривой. Если бы ионный обмен протекал мгновенно (2 = 100%), то объем раствора 1 0, пропущенного через колонку до проскока , был бы равен объему соответствующему полному насыщению ионита. Выходная кривая для такого случая имела бы вид представленной на рис. 52 прямой СЪ. Но так как процесс обмена происходит в течение некоторого времени, то Уо < Уп- Чем медленнее происходит ионный обмен, тем больше разница и тем меньше относительная [c.171]

Метод насыщения ионита из буферных растворов. Применим тогда, когда необходимо знать обменную способность ионита при определенном значении pH. Навеску катионита или анионита (1—5 г) помещают в колонку и приводят в равновесие с буферным раствором определенной ионной концентрации и заданным значением pH. Затем через колонку пропускают небольшое количество воды, достаточное для вымывания буферного раствора, задержанного на поверхности зерен ионита. После этого поглощенный ион вытесняют 0,5 н. раствором НС1 (катионит) или NaOH (анионит) и определяют в фильтрате количество вытесненных ионов. Метод можно применять к любым ионитам, но следует учитывать скорость установления ионообменного равновесия. [c.698]

Отбирают отдельные фракции с помощью приемника в колбы Эрленмейера. Доводят объем каждой фракции до 100 см и определяют в одной порции фильтрата ионы Н+, в другой — ионы M +(Mg2+, Са +, Со +, 2п +) трилонометрически. Продолжают собирать фракции до тех пор, пока в фильтрате не исчезнут Н+-ионы, а концентрация катиона М + станет равной исходной. Строят выходные кривые и рассчитывают графически динамическую обменную емкость (в мэкв/г) до проскока соответствующего иона и до полного насыщения ионита этим ионом (ее называют полной динамической обменной емкостью, ПДОЕ). [c.703]

После окончания основной стадии — насыщения ионита нзвле-каемым из раствора ионом — перед стадией регенерации реакционный раствор, находящийся между зернами, удаляют из слоя ионита промывкой его водой. При подаче воды снизу вверх, т. е. в направлении, противоположном ионообменной стадии, одновременно с отмывкой от раствора происходит разрыхление слоя ионита, зерна перераспределяются по размерам более равномерно, что улучшает распределение жидкого потока по слою в последующей стадии. Кроме того, промывная вода выносит из слоя ионита шлам и другие твердые осадки, которые могли задержаться при фильтровании растворов или образоваться в результате ионообменных или побочных процессов. После регенерации ионита, перед рабочей стадией насыщения, его также необходихмо отмыть водой от регенерирующего раствора. [c.310]

Сорбционные процессы в технологии химического обогащения. Сорбция высокомолекулярными смолами, волокнами, тканями. Синтетические ионообменные смолы, волокна и ткани, а также некоторые природные и искусственные сорбенты обладают способностью при погружении в раствор или при просачивании через них раствора поглощать (сорбировать) из него некоторые ионы или молекулы. На этом основаны сорбционные способы извлечения ценных элементов и примесей из растворов. При ионном обмене взамен извлекаемого иона в раствор переходит эквивалентное количество другого иона. Сорбция осуществляется обычно последовательным пропусканием раствора через несколько колонн, наполненных ионитом. После насыщения ионита первой по ходу раствора колонны он выводится из цикла сорбции и поступает на реге- [c.114]

ЭТОМ работает в режиме, близком к идеальному смешиванию В принципе такой режим неблагоприятен для полного использования емкости смолы в каждой из колонн, однако установка достаточного числа аппаратов позволяет достичь высокой степени насыщения ионита Существуют и другие способы сорбции из пульп, среди которых можно отметить контактирование разжиженных пульп с 1вижущимся в специальных корзинах ионообменником, а также механическое перемешивание пульпы с ионитом с последующим раздетением смеси с помощью грохотов на каждой ступени кон- [c.167]

Во время сорбции раствор в количестве 15—20 м /ч проходил последовательно через колонны 1 я 2, в которые из емкостей 3 дозировали катионит и анионит в количестве соответственно 0,4—0,6 м /ч и 0,05—0,1 м /ч. После прохождения всей смолы через колонны сорбция прекращалась. Затем в колонны, подавали 15%-ный раствор НЫОз и 4—8%-ный раствор NH40H и насыщенные иониты и осуществляли их регенерацию. Для отмывки использовали техническую воду. [c.117]

В литературе отражены также многочисленные попытки применить метод насыщения в условиях, не обеспечивающих ни полноты насыщения ионита исследуемым комплексом, ни отсутствия неионообменной сорбции. В качестве примера можно указать на работы по исследованию катионных, комплексов [15], гидролизованных катионов [161 и лабильных анионных комплексов при высоких концентрациях металла и лиганда [17]. Полученные в этих условиях значения заряда следуёт считать сомнительными впредь до их подтверждения какими-либо независимыми методами. [c.373]

При работе с певодными или смешанными растворителями скорость обмена понижается, что затрудняет достижение равновесия [18] и приводит к низкой степени насыщения ионита. Вероятно, этим объясняются странные величины заряда, полученные, например, для [c.373]

Зависимость коэффициента распределения от степени насыщения ионита металлом также исследована недостаточно широко и систематично. При очень низких концентрациях коэффициент распределения, по-видимому, не зависит от концентрации металла, иногда вплоть до заметных степеней насыщения (например, до 5% Ag(I) в 0,1 М НС1 [39в]). Проблемы, возникающие при высоком и при полном насыщении, рассмотрены выше. Что касается промежуточной области, то в ней следует ожидать понижения коэффициента распределения с возрастанием концентрации металла. Кривая зависимости Ig D от Ig (7zn при постоянной концентрации хлорид-ионов представляет собой прямую с угловым коэффициентом примерно —1 (точнее, —1,25), совпадающим с тео- )етическим значением [48]. Отклонение приписано частичному превращению ZnGlJ в Zn lg по мере замещения [c.405]

Методы анионного обмена с успехом применяются в условиях, обеспечивающих образование нейтральных или анионных комплексов, т. е. обычно при высоких концентрациях лиганда. Хотя исследование далеко не всегда удается выполнить в неизменной ионной среде, влияние неионообменной сорбции и непостоянства коэффициентов активности поддается приближенному учету. Коэффициенты распределения чувствительны ко многим переменным так, на них оказывают влияние число поперечных связей в ионите и кислотность раствора. Систематическое исследование этих зависимостей может дать важные сведения о присутствующих в системе комплексах. Серьезной задачей является определение состава комплекса, преобладающего в фазе ионита. Она особенно осложняется при работе с неводными растворителями, когда вместо комплексных анионов или наряду с ними могут поглощаться нейтральные комплексы. Многие другие проблемы — влияние насыщения ионита металлом, влияние макроаниона (например, С10 ) — до сих пор не имеют удовлетворительного решения и ожидают дальнейших исследований. [c.415]

Итак, статический изотопнообменный метод позволяет определить однозначно обменную емкость поглощения для заданного -того иона в расчете на грамм матрицы. Это очень важное достоинство изотопнообменного метода, которого фактически нет ни у какого другого метода. Однако нужно иметь в виду, что при насыщении ионита -тым ионом последний может быть сорбирован частично необменным путем. Изотопнообменный метод определяет только обменносорбированную часть поглощенного количества вещества. При переходе к величине емкости в расчете на матрицу эта необменная часть сорбированного иона включается в состав матрицы ионита. [c.158]

После насыщения ионитов они регенеруются катионит регене-руется 10%-ным раствором Н2504, а анионит—10%-ным раствором НаОН. При регенерации в нащем процессе осуществляется одновременно и извлечение металлов с катионита и серной кислоты с анионита, т. е. элюация, и переведение ионитов в их рабочую форму, т. е. собственно регенерация. Концентрированные растворы регенерации поступают на переработку, а слабоконцентрированные возвращаются на повторную регенерацию. [c.42]

Важной характеристикой ионообменника является его о б-менная емкость, определяемая в первом приближении числом функциональных групп каркаса и степенью их ионизации при данном pH раствора. Обменную емкость ионита численно можно выразить количеством молей эквивалента противоиона на единицу массы или объема смолы. В аналитической химии емкость ионита обычно выражают количеством молей эквивалента обменивающегося иона на 1 г сухой смолы в Н -форме для катионита и С1 - или ОН"-форме для анионита. Оговорка относительно сухой смолы необходима, так как в контакте с водой смола набухает в 1,5—2 раза, а некоторые виды смол — в 5 раз и более. Величина обменной емкости характеризуется несколькими (3...5 до 10) моль экв иона на 1 г смолы. Емкость, найденную в статических условиях, когда навеску смолы помещают в раствор насыщающего иона достаточной концентрации и выдерживают при встряхивании до полного насыщения, называют статической обменной емкостью (СОЕ). Величину емкости, полученную в динамических условиях при пропускании насыщающего раствора через колонку с ионитом, называют динамической обменной е м к о с т ь ю (ДОЕ). Эта емкость ионита, определяемая по первому появлению насыщающего иона в вытекающем растворе. Полная обменная емкость (ПДОЕ) находится по полному насыщению ионита данным ионом. [c.353]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология