Искусственные обменники

Обобщая, можно сказать, что значение неорганических обменников с появлением искусственных обменников очень сильно упало. Область их применения ограничивается в настоящее время лишь специальными отраслями, для которых решающим является высокая устойчивость этих обменников к окислителям и высоким температурам, например при применении в качестве катализатора или носителей катализаторов для некоторых газовых реакций. На некоторые другие специальные применения, например, в форме свежеосажденных осадков при очистке воды или осадков активированных осветляющих земель в качестве средства для очистки жиров и масел, мы уже указывали выше. Кроме того, определенный научный интерес представляет жесткая структура их решетки. В последнее время цеолитные минералы и синтетические алюмосиликаты благодаря своей пористости получили техническое применение для разделения газов и паров (Баррер, Линде). Подробнее см. стр. 375 или 382 Ионообменники как молекулярные сита . [c.51]

Наряду с материалами на силикатной или угольной основе в последнее десятилетие большое значение приобретают искусственные обменники, так как они обладают большой обменной емкостью и высокой химической устойчивостью и поэтому находят все более широкое применение. Благодаря бурному развитию работ в области синтеза искусственных материалов открылись новые возможности создания разнообразных типов ионообменных смол. Впервые обменники на основе искусственных смол получили в 1934 г. Адамс и Холмс (а —ё), которые обнаружили ионообменные свойства продуктов конденсации фено- [c.61]

Строение и свойства важнейших искусственных обменников [c.64]

СИНТЕЗ ИСКУССТВЕННЫХ ОБМЕННИКОВ ОПРЕДЕЛЕННОЙ ФОРМЫ [c.88]

С максимумом обменной емкости по калию, а глина как поверхностный обменник способна поглощать даже очень большие ионы, включая замещенные аммониевые основания. У более или менее набухающих искусственных обменников, которые до известной степени могут препятствовать давлению набухания внедряющихся ионов вследствие эластичности пространственной структуры (см. рис. 93, стр. 318), максимум поглощения более плоский. Как видно из приведенных кривых (рис. 93), искусственные силикагели занимают среднее положение между обменниками на основе искусственных смол и шабазитом. С увеличением размера ионов, пожалуй, у всех видов пространственно- [c.274]

У искусственных обменников, изменяя степень сшивки, можно сдвигать ситовую границу в обе стороны (например, отделение молекул красителей от простых солей или от ионов, или отделение коллоидных частиц от истинных электролитов). Однако иногда налагаются другие эффекты, которые описаны в приложении I (например, для некоторых смол характерно возрастающее сродство к определенным, в особенности замещенным ароматическими радикалами ионам аммония увеличивающегося размера). [c.275]

У искусственных обменников с незначительным числом поперечных связей и, следовательно, очень высокой степенью набухаемости исчезает селективность, поскольку последняя обусловлена структурой. По Самуэльсону сульфированные полисти-ролы с незначительной степенью сшивки неселективны по отношению к ионам Н+, Ыа и К . (См. рис. 36, стр. 156.) [c.284]

При ионном обмене на продажных искусственных обменниках заметен гистерезис в постепенном последующем реагировании, обусловленном процессами набухания зерна (поверхностное равновесие устанавливается большей частью в течение нескольких минут). [c.294]

Для определения абсолютной скорости, при которой достигается состояние равновесия на искусственном обменнике, нужно провести некоторые измерения. Подобные измерения проводились на вофатите KS (Майер, диссертация, Мюнхен 1951 г.). Каждые 200 см 0,01 н. КС перемешивали с 0,6 г вофатита в Н-форме, полнота обмена контролировалась по электропроводности (см. рис. 82). [c.299]

Из этих примеров видно принципиально различное поведение обменных адсорбентов в зависимости от того, обладают ли они жесткой или эластичной решеткой. В первом случае часто очень резко проявляется ситовой эффект, который характеризуется сильным изменением констант обмена для ионов с различными радиусами. В противоположность этому на эластичные гели оказывает влияние осмотическое давление, благодаря которому они реагируют при набухании с соответствующим расширением своей решетки. К ионообменникам со слоистой решеткой примыкают набухающие искусственные обменники, решетка которых при обмене ионов в зависимости от степени сшивки может поддаваться в различной степени давлению набухания в трех измерениях. [c.321]

ВПЛОТЬ ЛО температуры кипения воды (например, обессоливание горячей воды и конденсата). В первую очередь были исследованы при повышенной температуре обменники в водородной форме, применяемые в каталитических обменных реакциях большей частью в неводной среде. Можно сказать, что искусственные обменники хорошо работают при температуре до 150°, некоторые недавно синтезированные — даже до 200°. [c.343]

Подобные процессы также имеют место для искусственных обменников. Продажные катиониты и аниониты конденсационного типа подвергаются, как известно, процессу искусственного старения с самого начала получения. Поскольку этот процесс связан со сжатием смоляного геля, можно наблюдать суживание пор и связанное с этим изменение обменных свойств в сравнении со смоляными студнями, выделяемыми как промежуточный продукт. Емкость, рассчитанная на сухой вес (весовая емкость), при затвердевании уменьшается, в то время как объемная емкость увеличивается. Некоторые сравнительные измерения Гюнтер на смоляном студне и полученном на его основе ионите типа вофатит Р были приведены выше (см. рис. 71, а, б). [c.346]

Титровали обычным способом раствором КОН при одновременном измерении pH на рис. 102, а приведены результаты титрования сразу же после заливания смолы растворо.м, на рис. 102,6 — после 3 час контакта смолы с раствором. Как показали новые исследования Вольфа, явление гистерезиса еще заметно проявляется спустя неделю. Для промышленного применения искусственных обменников, когда, как правило, используется не вся обменная емкость, явление гистерезиса не имеет значения. [c.350]

Как показал Ричардсон, для непосредственной очистки красителей (для хлопчатобумажного волокна) от примесей низкомолекулярных солей хорошо применять искусственные обменники с широкими порами. Так, например, чикаго голубой, бензопурпурин 4В или хлоразол красный, очищенные от посторонних солей, получают при пропускании их через обменники в Н- или ОН-форме. Для труднорастворимых кислотных красителей Ричардсон применил обратное обессоливание кра- [c.392]

В связи с вопросами транспортировки и хранения ионитов интересна их устойчивость к низким температурам. С этой целью обменники подвергают попеременному замораживанию и оттаиванию, что проще всего удается при выдерживании обменного материала в течение нескольких недель при изменяющейся внешней температуре (на морозе). После этого определяли возможные изменения емкости и гранулометрический состав обменника. Искусственные обменники практически не изменяют своих свойств при подобных испытаниях. [c.486]

Здесь следует отказаться от воспроизведения рядов щелочных металлов, так как в рядах, данных Хейманом и О Доннелем, так же как и в рядах, найденных другими авторами (частично по другим методам), для различных искусственных обменников имеются отклонения от предполагаемой зависимости. Это происходит, очевидно, оттого, что при чувствительных методах измерений обнаруживаются более тонкие различия даже у похожих катионов, что объясняется индивидуальными свойствами отдельных обменников, в особенности более тонкими различиями, такими, как степень сшивки. [c.278]

Для искусственных обменников правило валентности в общем выполняется хорошо. Для фенолсульфокислотной смолы следует применять катионный ряд, данный Крессманом, а затем Крессманом и Китченером для 0,1 н. растворов. Ряд щелочных металлов подчеркнут одной чертой, щелочноземельных — двумя чертами, так что члены каждого ряда можно выделить. Следует отметить, что в обозначенных таким образом обоих рядах одно-или двухзарядные катионы располагаются так, как можно ожи- [c.310]

В сравнении с вышеизложенными результатами особенно интересно поведение четвертичных оснований по отношению к искусственным обменникам. Данные, полученные Крессманом и Китченером, которые использовали фенолсульфокислотную смолу, представлены в табл. 54. [c.321]

Этот способ можно использовать также для концентрирования менее благородных металлов — серебра и меди, хотя для них такого большого обогащения, как для золота, и не достигается. Бурелль предлагает для этих целей искусственный обменник. Описанный процесс можно рассматривать следующим образом вначале протекает ионный обмен, затем после концентрирования на обменнике протекает последующая реакция восстановления до металла. Восстановителем, по-видимому, в некоторых случаях является сам обменник, но может быть, естественно, также истинно- или коллоидно-растворимый электролит (планктон). Объяснение подобных адсорбционно-восстанови-тельных процессов дано в интересной работе Лейнига, на которой следует остановиться несколько подробнее. Значение селективного обогащения благородных металлов и подобно им реагирующих веществ и возможность использования такого процесса для отделения от неблагородных металлов очевидны . [c.328]

К более или менее необратимым изменениям как у естественных, так и у искусственных обменников при воздействии температуры относятся процессы высыхания и обезвоживания. Как известно, вода цеолитов и многих глинистых минералов связана по-разному и с неодинаковой прочностью, что подтверждают исследования Шеймана и Вейгеля по обезвоживанию чейлан-дита в интервале температур 1—300 . [c.341]

Аниониты по сравнению с катионитами менее устойчивы к температурным воздействиям, что, по-видимому, обусловлено Р езначительной химической устойчивостью четвертичных аммониевых оснований. Более подробно об устойчивости некоторых искусственных обменников при нагревании (в потоке сухого воздуха) изложено в приложении Испытание обменников (стр. 488). [c.343]

В литературе имеется много указаний на явления гистерезиса при обмене на искусственных обменниках (см. работы Грегора, его же и Брегмана, Аргерзингера и сотрудников). [c.348]

При получении гелеобра =ных обменников и особенно адсорбентов на основе искусственных смол можно изменять объем звена обменника, выбирая для синтеза тип и количество компонентов (особенно мостикообразователя). Получение плотных студней и тем самым неорганических и органических гелей с узкими порами возможнр при высоких начальных концентрациях и введении мало гидратированных ионов перед процесс сом сжатия (уже при получении силикагелей, так же как и гелеобразных цеолитов, следует учитывать влияние pH) . Для некоторых искусственных обменников снижение числа вводимых активных групп приводит к образованию более плотных смол. Употребление при синтезе более разбавленных растворов и жестких молекул способствует получению обменников с широкими порами. При полимеризационном способе получения ширину пор (разрыхление структуры) изменяют, добавляя при синтезе различные количества бифункционального связующего компонента (чаще всего дивинилбензола). При увеличении [c.387]

Синтетическим ионитам должна соответствовать гелеобразная или стеклообразная, более или менее неравномерная ячеистая структура, что вытекает из нерегулярности каналов и щелей. Это проявляется как у синтетических силикатных обменников, так и у обменников на основе искусственных смол. Поэтому у них с самого начала нужно ожидать более незначительной селективности, чем у природных цеолитов. Однако применение обменников на основе искусственных смол имеет то преимущество, что при синтезе элементарного звена можно применять глубокую произвольность и планомерность. Изменяя степень сшивки и число вводимых активных групп, можно изменять набухаемость смолягюго обменника. Степень сшивки и число активных групп в обменнике имеет значение не только для ионообменных процессов, но и для процессов молекулярной и обшей адсорбции, происходящих на искусственных обменниках. По вопросу селективности, обусловленной структурой обменника, опубликовано много статей . Однако существует [c.420]

На искусственном обменнике можно иногда достигнуть очень тонкого разделения, насыщая его перед применением в зависимости от поставленной задачи более или менее трудно вытесняемыми ионами. Виланду удалось разделить аминокислоты с помощью карбоксильной смолы (вофатит С) используя обменник в К-форме, сравнительно просто разделяют гексоновые основания. В нейтральном растворе обменник поглощает лишь аргинин н лизин, в то время как гистидин проходит в фильтрат. [c.428]

Определение набухаемости особенно важно для искусственных обменников, так как, изменяя степень сшивки, можно изменять их набз хаемость в широких пределах. Обычно рассматривают абсолютную набухаемость, относящуюся к весу сухой смолы, и различие в объемах (дыхание сорбента), которое относится к объему набухшей смолы при изменении формы последней. [c.456]

Схема распределения воды в ионите дана на рис. ПО. Если пренебречь долей воды, приходящейся на пространство между зернами (пустое пространство), а также на мертвое пространство аппаратуры, знание которой, может быть, и важно для некоторых целей применения, то можно рассмотреть все виды связи воды в самом ионите. Различное связывание отдельных молекул воды известно уже из многочисленных исследований на натриевых цеолитах (Шейман, стр. 341), но особый интерес это представляет для искусственных обменников, для которых различия подобного вида также имеют место однако для них существуют иные мнения относительно распределения воды по ее роли в процессе обмена и связанности. По мнению Пеппера и Райхенберга i[Z. Elektro hem., 57, 185 (1953)], на каждую суль-фогруппу обменника приходится приблизительно четыре молекулы гидратной воды (установлено по определению растворимости с низкомолекулярными кислотами жирного ряда), так что из общей воды набухания только часть является растворителем. Глюкауф и Китт (Ргос. Roy. So ., 228, 322—341) считают, что сульфогруппа связана лишь с одной молекулой воды, остальная вода относится к катиону. Наиболее прочно связана одна молекула воды (скачкообразное изменение энтропии), все остальные молекулы воды удерживаются с постепенно уменьшающейся энергией связи. [c.456]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология