Селективное действие ионообменников

Селективное действие ионообменников [-2260]. [c.329]

Гриссбах [81а] опубликовал обширное сообщение Селективное действие ионообменников , в котором содержатся сведения о комплексообразующих и хелатообразующих материалах. [c.18]

Способы достижения селективности действия ионообменника различны. Один из таких способов — изменение пористости, т. е. изменение числа поперечных связей в матрице. Длина и частота расположения поперечных связей в матрице ионообменника могут быть различны путем их варьирования можно создавать ионитовые сита , проницаемые для одних ионов и способные к их обмену и непроницаемые для других. В частности ионитовые сита с большим числом поперечных связей нашли применение для отделения некоторых органических ионов, имеющих большой радиус, от неорганических с малым радиусом. [c.24]

Другой путь достижения селективности действия — это получение таких ионообменников, которые способны к селективным химическим реакциям, например к реакциям комплексообразова-ния. Так, комплексообразующими свойствами обладают ионообменники, содержащие фосфорнокислые, карбоксильные и т. п. ионогенные группы. Таким образом, селективность действия ионообменников обусловливается различными ионогенными группами или различным их взаиморасположением в матрице смолы. По мере уменьшения степени ионизации ионогенных групп возрастают различия в прочности связи отдельных ионов раствора с ионообменником. Для слабокислотных катионообменников характерно усиление связи с повышением валентности иона, что очень благоприятно для разделения разновалентных ионов. Это свойство можно еще усилить, изменяя взаимное расположение ионогенных групп, придавая им комплексообразующие свойства. Примером селективных ионообменников может служить катионообменник, имеющий следующую структуру элементарной ячейки [c.24]

Разносторонность синтеза смоляных обменников и вообще искусственных смоляных адсорбентов (изменение структуры, степени сшивки, химической природы и расположения функциональных групп см. сноску на стр. 119) дает возможность получения многочисленных особых типов смол, которые необходимы при решении специальных задач. Кроме случайных указаний в различных местах данной книги, обзор приводимых здесь возможностей синтеза дан в главе Селективное действие ионообменников . [c.20]

СЕЛЕКТИВНОЕ ДЕЙСТВИЕ ИОНООБМЕННИКОВ [c.403]

Селективность ионообменных смол. В аналитической химии и в промышленности важной является проблема селективности действия ионообменных смол. Сильнокислотные и сильноосновные ионообменные смолы вступают в реакции обмена с любыми ионами раствора при условии одноименности заряда. Поэтому они получили название универсальных ионообменников. Однако имеются [c.23]

Сорбенты. Ионообменные материалы — важный класс неподвижных фаз, используемых в жидкостной хроматографии. Развивающийся хроматографический метод предъявляет к ионообменникам следующие основные требования высокая ионообменная емкость химическая стойкость при контактах с кислыми и щелочными растворами механическая прочность определенная степень набухания хорошие кинетические свойства при сорбции и десорбции ионов достаточная термическая и радиационная устойчивость селективность действия по отношению к отдельным ионам или группам ионов. Ионообменными свойствами обладают многие вещества. Их можно разделить на две большие группы неорганические и органические. Каждая из групп в свою очередь подразделяется на природные и синтетические. [c.79]

Неорганические сорбенты (ионообменники) проявляют селективность к ионам типа М и при условии высокой энергии сольватации сорбируемых ионов в фазе сорбентов, что достигается за счет повышенных значений координационных чисел ионов и благоприятного локального баланса валентных усилий в обменных позициях структуры сорбентов. Действие этих факторов оптимизируется по отношению к целевым ионам, т.к. в ходе процесса сорбции проявляется конкуренция между ионами разных видов. Задача формирования селективности сорбентов к ионам определенного вида обеспечивается выбором (и модифицированием) состава и структуры сорбентов. [c.135]

В настоящее время выпускаются нитрат-, тетрафторборат-, перхлорат-селективные электроды с пластифицированными мембранами, которые позволяют измерять концентрацию соответствующих ионов в диапазоне от 1 до 10 моль/л при температурах от О до 40 °С. Разработаны также электроды для определения Са ", На", К". Так, например, поливинилхлоридная матрица, пластифицированная трибутилфосфатом, селективна к ионам Са ". Та же мембрана, пластифицированная дибутилфосфатом, реагирует на изменение концентрации ионов К" в присутствии На". Следует помнить, что в основе действия всех этих мембран лежат те же принципы, что и рассмотренные выше. Необходимым условием отклика мембраны является равновесие реакции определяемого иона с комплексообразующим реагентом или с ионообменником. [c.209]

Возрождение интереса к неорганическим ионооб-менникам основывалось главным образом на их большей по сравнению с органическими ионообменниками устойчивостью к действию высоких температур и ионизирующих излучений. Были синтезированы новые типы ионообменников, обладающих большей устойчивостью, чем ранее известные алюмосиликат-ные ионообменники селективность некоторых из них в отношении определенных ионов была значительно выше. Помимо возможного практического применения неорганических ионообменников, исследование их представляет самостоятельный интерес в смысле тех возможностей, которые позволяют осветить такие [c.7]

Анион, присутствующий в растворе, не участвует в обмене, так как, согласно принципу равновесия Доннана и ввиду того, что анион М" ионообменника нерастворим, он не может входить в решетку. Указанное равновесие подчиняется закону действия масс,, и для процесса ионного обмена можно определить термодинамическую константу равновесия. При описании процесса ионного обмена используются две экспериментально определяемые количественные характеристики Ац — коэффициент распределения и Л"А — коэффициент селективности. [c.12]

Неудовлетворенность свойствами смол и старых неорганических обменников заставила искать новые, лучшие по качеству неорганические ионообменные соединения. Нашли, что некоторые из неорганических ионообменников не поддаются действию радиации. Кроме того, многие из них обладают высоким коэффициентом селективности в отношении цезия, что в ядерных лабораториях является очень ценным свойством. Так как они набухают и сжимаются при изменениях во внешних растворах значительно меньше ионообменных смол, их используют также в теоретических исследованиях ионообменного равновесия, где набухание должно быть очень низким. Однако ионообменные реакции на неорганических обменниках протекают намного медленнее, чем со смолами, и емкость их значительно меньше. [c.285]

Полученный описанным выше способом ионообменник, кроме высокой стойкости к действию реагентов, обладает высокой селективностью по отношению к ионам щелочных элементов в отличие от применяемых в радиохимических исследованиях смесей, типа цемента, состоящих из ферроцианида никеля и силикатов. Последние адсорбируют также многие другие ионы. [c.282]

Накопленный в области ионного обмена опыт привел в конце концов к получению различных типов ионообменников, и некоторые из них уже производят в промышленных масштабах. Эти ионообменные смолы обладают селективностью по отношению к катионам или анионам. В некоторых областях техники, особенно при очистке воды, такая селективность оказала прямо-таки революционизирующее действие. [c.11]

Коэффициент селективности. Относительная способность ионообменника предпочтительно извлекать один из двух ионов из данного раствора характеризуется коэффициентом селективности /Св/А. При формальном применении закона действующих масс к ионному обмену можно записать выражение для коэффициента селективности следующим образом [c.33]

В хроматографическом анализе неорганических веществ используются главным образом ионообменники (ионообменные смолы) с матрицей, полученной а основе полистирола. Их отличает высокая обменная емкость, хорошие кинетические характеристики в сочетании с фильтрационными свойствами, химическая устойчивость в агрессивных средах, механическая прочность, универсальность действия. По отдельным показателям ионообменные смолы уступают некоторым другим материалам циркониевым ионообменникам — по радиационной и термической устойчивости, а также по селективности в отношении щелочных и щелочно-земельных металлов ионообменным целлюлозам и сефадексам—по проницаемости для макромолекул и др. [c.81]

Эффект сенсибилизирования уничтожают и вещества, окисляющие 5п (II) до 5п (IV). Окисление, например фотохимическим путем, иногда используют для селективной сенсибилизации отдельных участков поверхности. Для предотвращения металлизации отдельных участков предложено перед сенсибилизацией их промывать раствором 5п (IV). Однако небольшие примеси 5п (IV) в растворе сенсибилизирования, по-видимому, желательны, так как его соли гидролизуются быстрее и способствуют коагуляции гидрозолей 8п (II), а осевшие на поверхности продукты гидролиза 5п (IV) действуют как ионообменники, связывая ионы благородных металлов при активировании их раствором. [c.59]

Выше в настояш,ей главе мы упоминали о том, что поверхность мембраны может иметь отрицательный заряд. Матрица таких мембран может действовать как ионообменник и селективно адсорбировать катионы различных веществ. Подобную селективную адсорбцию следует учитывать при фильтрации небольших объемов жидкостей. [c.41]

Приведенная выше модель достаточно правильно отражает ряд свойств ионообменников, а именно 1) показывает, что ионный обмен протекает стехиометрично 2) что емкость ионообменников не зависит от природы противоионов 3) дает понятие о скорости ионного обмена как диффз знонного процесса, скорость которого зависит от подвижности противоионов. Но данная модель не может объяснить целый ряд особенностей процесса ионного обмена (например, селективность действия ионообменников). [c.21]

Следующий текст очень близок к тексту так же озаглавленнон статьи автора в Angew. hem., 67, 606—613 (1955). Для пояснения изложенного конкретными примерами необходимо обратиться к главе Селективное действие ионообменников в том же журнале, 66, 17—27 (1955), [c.157]

Из предыдущих глав мы узнали, что такое ионообменники и каковы их свойства. Прежде чем перейти к главам по применению ионообменников, кроме того краткого обзора, который был сделан автором в его статье, помещенной в Z. Angew. hem., 66, 17—27 (1954) и озаглавленной Селективное действие ионообменников , следует дать еще обзор, в котором следует рассмотреть не конкретное применение обменных адсорбентов, а виды н возможности их применения . [c.403]

Селективное действие ионообменников явилось причиной возникновения новых направлений и в биологии. Здесь широко используются свойства доноров и акцепторов электронов. Груб-хофером и Шлейтом была получена синтетическая смола для разделения рацематов, в которую были введены оптически-активные группы следующим образом. Карбоксильная смола (амберлит ХЕ-64) была сначала переведена обработкой пири-динтионилхлоридом в хлорангидрид, который затем обработкой вторичным гидроксилом хинина был переведен в оптически-активный анионообменник. Первые фракции фильтрата, полученные при пропускании рацемического раствора молочной кислоты через колонку с таким обменником, содержали практически чистую 1-молочную кислоту. Названным авторам удалось далее посредством диазотирования аминосмолы, содержащей первичные ароматические аминогруппы, зафиксировать поглощение ионообменником ферментов, таких, как диастаза, пепсин, рибо-нуклеаза, карбоксипептидаза. Ферментная активность в процессе этой операции сохранилась. Интересны далее опыты Лауча и сотрудников , которые на этой основе построили искусственные модели ферментов. [c.433]

Число описанных в литературе ионообменных структур постоянно растет, и практически невозможно их просто перечислить. Вначале наблюдалась тенденция к приготовлению силь-нодиссоцннрованных и монофункциональных ионитов, но для настоящего времени характерно стремление к получению материалов с разнообразными согласованными наборами функциональных групп. Весьма часто эти материалы уже не являются ионообменниками в прямом смысле слова, а, скорее, представляют собой аналогичные гелевые системы [187], ионообменная активность которых обусловлена разного рода взаимодействиями между растворенными веществами и макромолекулярными носителями функциональных групп. В настоящее время синтезированы олеофильные [213] и обесцвечивающие [190] иониты, иониты селективного действия [71], а такл<е сорбенты карбонильных соединений [176], полимеры окислительно-восстановительного действия [26], полимерные катализаторы для аффинной хроматографии и т. п. Несмотря на разнообразие имеющихся в них функциональных групп, структуры этих материалов в основном довольно похожи. [c.236]

При действии р-ра К8Ь(ОН)в на р-ры солей А1, Сг, Zr, Th, 8n и др. металлов, а так же при совместном гидролизе Sb lj с хлоридами Ti, Nb и др. образуются рентгеноаморфные полимерные антимонаты переменного состава. Их используют как химически- и радиационно-стойкие селективные катионообменники. К этим соед. близки гетерополикислоты-сурьмяно-фосфорная, сурьмяно-кремниевая и др. Это тоже полимерные в-ва перемешого состава, используемые как ионообменники. [c.476]

Даже в случае таких хорошо известных и легко характеризуемых ионообменников, как сульфированные полистиролы, факторы, определяющие селективность, только сейчас начинают получать свое освещение. Степень сшивки и распределение поперечной сшивки смолы, распределение активных групп в объеме, емкость, количество конкурирующих ионов, уже присутствующих в смоле, И даже присутствие или отсутствие полярных групп, не участвующих в ионном обмене,— все это оказывает вполне заметное влияние на селективность смолы. Все, по-видимому, отдают себе отчет, что до тех пор, пока первичным процессом, лежащим в оенове действия хелатных смол, будет считаться ионный обмен, указанные выше соображения также будут играть важную роль в определении селективности смол, содержащих группы, способные давать хелатные соединения . [c.100]

В очень селективных индикаторных электродах другого типа используются жидкие ионообмепники. В этих электродах внутренний серебряный электрод погружается в жидкий ионообменник, заряженный в форме ионов, которые нужно определять. Например, кальциевый электрод заполнен фосфорорганическим соединением, содержащим кальций. Ячейка с этим веществом прикрепляется к нижней части электрода при помощи диска из спеченного стекла или пластмассовой мембраны. Основное назначение диска или мембраны — предохранить ионообменник от растворения в анализируемом растворе. Было показано, что действие такого электрода подчиняется уравнению Нернста до концентрации кальция М и что электрод достаточно избирательно реагирует на изменение концентрации ионов кальция. Электроды такого типа были разработаны для определения хлорида, нитрата, перхлората, тетрафторбората, кальция, меди, а также для определения жесткости воды (выраженной в концентрации двухвалентных катионов). [c.416]

На селективность ионного обмена влияют многие факторы, и количественная теория может рассматривать только простейшие случаи, примером чего может служить обмен катионов щелочных металлов. Убедительное объяснение селективности катионообменников для щелочных металлов дано Айзенманом [19]. Он начал с исследования реакций стеклянных электродов для различных катионов щелочных металлов. Стекла действуют как ионообменники, а стеклянные электроды функционируют как ионообменные мембраны. Это было показано многими исследователями, и, в частности, в последней работе Доремуса [20] были измерены коэффициенты диффузии ионов в стеклах. Электрические потенциалы определить легче, чем ионообменное распределение, но потенциалы мембран зависят от двух факторов — ионообменной селективности и отношения коэффициентов диффузии или подвижностей. При измерении потенциалов стеклянных электродов в растворах, содержащих два иона, натрий и калий (в дополнение к иону водорода, который всегда присутствует в водных растворах), нашли, что фактор электрохимической селективности зависит в основном от ионообменной селективности.. Отношение подвижностей составляет только десятую часть ионообменной селективности. Айзенман исследовал много стекол различного химического состава, а также ряд биологических мембран. Он сделал вывод, что если измерена селективность для [c.64]

Большой интерес, который вызвали синтетические ионообменные смолы в свое время, обусловлен, пожалуй, не столько их высокой производительностью и устойчивостью по сравнению с ионообменниками на силикатной основе, сколько тем, что благодаря этому значительно расширились наши представления об ионообменных процессах. Возможности модификации таких смол наряду с многообразием применения были поразительны, и ознакомление с путями синтеза ионооб-менников из матрицы и веществ с функциональными группами со всей полнотой раскрыло новые пути систематического варьирования свойств ионообменников. Селективность их действия, известная уже по природным цеолитам и наблюдавшаяся для большого числа адсорбентов, стала отныне доступной для экспериментальных исследований. Многие ученые и практики всех стран пытались повысить селективность ионитов для использования их в технике. Вскоре из общего числа ионообменных адсорбентов в качестве особо интересных и эффективных в этом отношении выделились синтетические ионообменные смолы, способные к хелатообразованию к ним относятся доступные в настоящий момент хелоновые смолы, успевшие завоевать себе признание как в научных исследованиях, так и при промышленном использовании. Заслуга Р. Херинга в том, что он собрал обширный фактический материал, накопившийся в этой области, систематизировал его и изложил на современном научном уровне. [c.7]

По каталитическим превращениям с помощью ОН-обменников имеется также целый ряд ценных наблюдений и предложений (реакция Кневенагеля, синтез циангидрина), однако они еще не внедрены в промышленность. Ионообменники могут оказывать также селективное каталитическое действие. Так, например, Дейль с сотрудниками дали много примеров селективного гидролиза. В то время как, например, высокомолекулярные молекулы гликогена из-за своих размеров в поры обменника [c.430]

Ионоселективные электроды привлекают внимание химиков-аналитиков тем, что с их помощью можно решать задачи прецизионного определения содержания основных компонентов и микропримесей в объектах самого различного состава. Для аналитических целей разработано большое число электродов различных типов и назначений, это направление и в настоящее время интенсивно развивается. В опубликованных в нашей стране монографиях по ионоселективным электродам подробно изложена теория действия йоноселективных электродов, разработанная применительно к мембранным системам различных типов, а также рассмотрены факторы, определяющие селективность мембран на основе твердых ионообменников и жидких ионитов, описано изготовление и применение различных электродов с твердыми и жидкими мембранами, проведено критическое сравнение их аналитических характеристик, применение ионоселективных электродов в органическом анализе и для изучения термодинамических свойств растворов-электролитов и кинетики некоторых реакций. [c.4]

Так как наиболее ярко выраженным избирательным действием обладают селективные ионообменники, образующие с ионами переходных металлов прочные хелаты (циклические клешневидные структуры) [27], то одним из главных путей модификации комплекситов является одновременное введение в полимер функциональных групп кислотного и основного характера. Сорбция ионов переходных металлов такими селективными сорбентами — поли-амфолптами — осуществляется за счет реализации ионной и координационной связей. [c.79]