Восстановление обменной способности ионитов

Теоретическое пояснение. Если в раствор, содержащий окисленную и восстановленную формы одного и того же вещества, например Fe + и Fe +, опустить платиновый электрод, то он приобретает определенный редокс-потенциал. Возникновение редокс-потенциала у индифферентного платинового электрода связано со способностью ионов Ее + и Fe + присоединять или отдавать электроны, находящиеся на платине — передатчике электронов. Происходит обмен электронами между инертным электродом и ионами. Если, например, окисленная форма Ре + получает от платинового электрода электроны, восстанавливаясь до ионов Fe +, то электрод заряжается положительно, а раствор — отрицательно за счет избыточной концентрации анионов, например С1 , если в растворе соль ЕеС1з. Присоединение электрона ионом Fe + становится постепенно более затруднительным и, наконец, устанавливается равновесие между положительно заряженным электродом и слоем анионов, определяющее величину редокс-потенциала. В конечном итоге происходит реакция ЕеЗ++е ч=ьЕе +. Направление данной реакции зависит от [c.104]

Процесс ионного обмена имеет циклический характер. По истощении ионита требуется восстановление его обменной способности—регенерация, при которой используется обратимость процесса обмена ионов. Для этого через истощенный слой ионита пропускается регенерационный раствор, содержащий первоначальные обменные ионы. Рассмотрим уравнение баланса при удалении примеси из воды (2.98). В этом уравнении величина q представляет собой количество примеси, улавливаемой единицей объема слоя. Поскольку слой состоит из зерен ионита и жидкости, находящейся в промежутках между зернами, можно записать, что [c.86]

Особую группу полимерных ионообменных материалов составляют электронообменники (редокситы) — окислительно-восстановительные иониты. Они используются для удаления из воды растворенного кислорода, галогенов, извлечения благородных металлов, перевода ионов металлов из одной степени окисления в другую. Действие их основано на существовании в структуре ионита активных групп, обладающих восстановительными или окислительными свойствами. При контакте редоксита с водой, содержащей соединения, способные к окислению или восстановлению, идут окислительно-восстановительные реакции. Ионный обмен является одним из перспективных методов очистки производственных сточных вод при переходе предприятий на безотходную технологию. [c.189]

Реакции ионного обмена обратимы. Для восстановления обменной способности ионитов проводят процесс их регенерации. Регенерацию Na-катионитов осуществляют при помощи растворов поваренной соли, а Н-катионитов - введением растворов минеральных кислот. Уравнения регенерации катионитов следующие [c.35]

Приведенные реакции показывают, что ионообменный способ может обеспечить как умягчение воды, так и обессоливание, т. е. полное удаление солей из воды. Реакции ионо-обмена обратимы, и для восстановления обменной способности ионитов проводят процесс регенерации. Регенерацию Ыа-катионитов осуществляют при помощи растворов поваренной соли, а Н-катионитов — введением растворов минеральных кислот. Уравнения регенерации катионитов [c.38]

На поверхность покрываемого металла также предварительно электрохимическим или другим способом может быть нанесен электроотрицательный металл, способный к контактному обмену с ионами раствора химической металлизации. Активация происходи в результате образования каталитически активных частиц при контактном обмене, что вызывает протекание процесса химического восстановления. [c.206]

Способность ионитов извлекать ионы из растворов используется, в частности, для очистки воды от содержащихся в ней солей. Но процесс очистки был бы малоэкономичным, если бы ионит нельзя было использовать повторно. Как следует из приведенных выше уравнений реакций, процессы ионного обмена обратимы.Поэтому пропустив через колонку с катионитом в Н-форме воду, содержащую небольшие количества хлористого кальция, мы получим слабый раствор соляной кислоты, а катионит перейдет в солевую форму. После того как практически все ионы водорода в катионите будут обменены на ионы кальция, проводят регенерацию (восстановление) катионита, для чего через него пропускают небольшой объем 10%-ной соляной кислоты. При этом из колонки вытекает достаточно концентрированный раствор хлористого кальция, а катионит вновь переходит в Н-форму. Процесс регенерации можно повторять многократно. [c.319]

При этом труднорастворимый ксантогенат серебра сорбируется смолой, а нитрат натрия остается в растворе. При восстановлении ионов серебра на сорбенте при помоши обычных восстановителей ионогенные группы кислых эфиров дитиоугольной кислоты освобождаются, и смола снова становится способной к ионному обмену [c.246]

Все актиниды существуют в форме катионов основные виды ионов— это М +, М +, МО+а и ЛЮ , соответствующие состояниям окисления от III до VI. Общие свойства соединений или ионов различных элементов, находящихся в одинаковом состоянии окисления, аналогичны, если не считать различий в способности к окислению или восстановлению. Большинство соединений одинакового типа изолюрфны. Оксо-ионы МО а и М0 + имеют весьма прочные М—О-связи (см. ниже). В отличие от оксо-ионов некоторых других элементов, они остаются неизменными в ходе различных химических реакций и ведут себя как катионы, свойства которых промежуточны между свойствами ионов М+ или М + и ионов такого же радиуса, но большего заряда. Как будет показано в дальнейшем, в некоторых окислах и оксо-ионах группа МО2 может даже играть роль структурной единицы. Далее, в то время как МоО Ра или 0.2р2 являются молекулярными галогенидами, иОаРг построен из линейных групп О—У—О, соединенных между собой фторными мостиками. Устойчивость ионов 1)0 и РиО г в водных растворах подтверждается очень большим (более 10 час) временем полу-обмена с Нз 0 обмен ускоряется в присутствии восстановленных состоянин элемента или, для РиО , за счет эффекта радиационного самовосстановления [I ]. [c.530]

Многие кислородсодержащие анионы также способны к электрохимическому восстановлению на платиновом электроде. В этих случаях электродный процесс обычно не представляет собой простой электронный обмен, а сопровождается изменением количества кислорода, т. е. требует присутствия ионов водорода в растворе. [c.129]

Переходя к более сложным случаям установления стационарного потенциала, нужно отметить, что общий состав раствора определяет значение стационарного потенциала и тип обменных реакций. При наличии в растворе компонентов, способных восстанавливаться на поверхности металла, т. е. таких, равновесный потенциал которых положительнее равновесного потенциала металла, на электроде протекает реакция их восстановления с сопряженной реакцией растворения металла. Сюда относятся, например, процессы цементации, которые протекают, когда в растворе находятся ионы более положительного металла, чем металл электрода. Процесс цементации протекает при погружении стальных изделий в сернокислый электролит меднения или омедненных деталей в электролиты серебрения. Процессы цементации можно прекратить, что и осуществляют на практике, либо применяя электролит с комплексообразователем (электролит цианидного или дифосфатного меднения), что вызывает сдвиг равновесного потенциала положительного компонента в отрицательную сторону, или модифицируют поверхность электрода более положительным компонентом (предварительная обработка меди в солях ртути перед серебрением. Сам процесс ртутной обработки также основан на цементации ртути медью). [c.12]

Ионный обмен протекает в строго эквивалентных количествах, он является обратимым процессом. В процессе фильтрования воды ионит утрачивает свою обменную способность и перестает умягчать воду. Тогда осуществляют регенерацию (восстановление) обменной способности ионитовои загрузки. Натрий-катио-ннтовые фильтры регенерируют раствором поваренной соли Na l, а водород-катионитовые —раствором серной кислоты H2SO4. [c.295]

Восстановление обменной способности активных групп смол, т. е. регенерация смол, осуществляется путем раздельной обработки их регенерирующими растворами. Через слой кат ионито-вой смолы в фильтре пропускают раствор кислоты, содержащей ион водорода Н+ происходит замещение поглощенных смолой катионов солей ионом водорода. [c.59]

Наблюдаемые процессы восстановления сорбируемых ионов не вызывают каких-либо явлений окислительной деструкцип смолы или снижений ее обменной способности. Оба процесса —- ионный обмен и восстановление ионов — протекают одиовременпо и независимо друг от друга. [c.73]

В состав цеолитов для компенсации отрицательных зарядов тетраэдров А1О4 входят положительные ионы (ГЧа" , Са , и др.). Эти катионы способны к ионному обмену, благодаря чему могут быть получены различные катионные формы цеолитов. Ионный обмен может быть использован для введения каталитически активных элементов, которые после восстановления распределяются строго равномерно в полостях и каналах цеолита. [c.215]

Нанесенные металлические катализаторы широко прш 1еняются в химической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности [1]. Достаточно перечислить важнейшие процессы, в которых они используются, и их огромное практическое значение станет очевидным синтез аммиака конверсия углеводородов с водяным паром в синтез-газ риформинг гидрокрекинг гидроочистка гидро-деалкилирование дегидроциклизация изомеризация парафинов и цикланов гидроизомеризация олефинов, диенов и ароматических углеводородов изомеризация этилбензола в ксилолы восстановление разнообразных органических соединений окисление синтез Фишера—Тропша и др. Исследование металлсодержащих контактов представляет большой интерес для теории катализа, создания новых полифункциональных каталитических систем и разработки новых каталитических процессов. Свойства таких катализаторов, как известно, существенно зависят от состояния и дисперсности металлического компонента [2—6]. И не случайно, когда были синтезированы и стали доступны кристаллические алюмосиликаты (цеолиты), их способность к ионному обмену и иысикая обменная емкость, наличие кристаллической структуры с однородными порами молекулярных размеров были использованы для получения катализаторов-, содержащих высокодиспергированные металлы, обладающие молекулярно-ситовой селективностью и полифункциональным действием. Уже первые исследования, выполненные Рабо и др. [7, 8], Вейсцем и др. [9, 10], показали большую перспективность металлцеолитных систем для катализа, нефтепереработки, нефтехимии. Интерес к этим системам особенно возрос после опубликования результатов изучения внедрения атомов платины в цеолитную структуру, ее дисперсности и установления высокой стойкости к отравлению серой ионообменного катализатора 0,5% Р1-СаУ [И]. [c.154]

Можно отметить (хотя это и выходит за пределы круга вопросов, рассматриваемых в настоящей книге), что получены смолы с необратимо связанными редокс-группамж [15, 30, 41 ]. Типичным примером является смола, в матрицу которой встроены группировки гидрохинона эту смолу получают сополимеризацией гидрохинона, фенола и формальдегида [81 ]. Такие электронообменные смолы не способны к обмену катионов и анионов, но могут быть восстановителями, например для ионов трехвалентного железа. Эти смолы регенерируются с помощью таких восстановителей, как раствор бисульфита натрия. Электронообменные смолы могут применяться для удаления кислорода из воды. Возможности их применения в аналитической химии (например, для восстановления железа (III) и для удаления элементарного хлора) изучались Сансони [109]. Эта область находится еще в стадии развития и пока не представляет большого интереса для аналитической практики. [c.54]

Впервые актиний был выделен из минералов, содержащих уран, где он присутствует в ничтожных количествах в настоящее время его получают в небольших количествах (порядка миллиграммов) из Ра (табл. 32.3) он образуется за счет реакций захвата нейтронов с последующим -распадом. Ион Ас отделяют от избытка Ра и изотопов ТЬ, Ро, В1 и РЬ (также образующихся при распаде или бомбардировке) ионным обменом или экстракцией теноилтрифтор-ацетоном. При осаждении АсРд из растворов и восстановлении безводного фторида парами лития при 1100—1275° или АсС1з парами калия при 350 получается серебристо-белый металл (т. пл. 1050°). Вследствие радиоактивности металл светится в темноте. Как и лантан, это реакционноспособный металл, он окисляется во влажном воздухе его реакционная способность отчасти обусловлена интенсивной радиоактивностью. Химические свойства иона Ас как в [c.539]

Признаком, отличающим ионообменные и иономерные мембраны от мембран других типов, является наличие зарядов или ионных групп в составляющих их макромолекулах. Подвижные ионы, которые несут заряд, противоположный заряду фиксированного иона, называют противоионами, а ионы, несущие такой же заряд, — коионами. Полимеры, содержащие положительно заряженные группы, называют поликатионами. Вследствие условия электронейтральности они будут содержать стехио-метрическое количество обмениваемых анионов, соединенных с неподвижными катионами. Так как такие анионы являются подвижными и могут обмениваться на другие анионы из внешних растворов, поликатионы называют анионообменниками. Из тех же соображений полианионы называют катионообмен-никамн. Существуют также амфотерные типы, которые способны к обмену как катионов, так и анионов, и редокс-полимеры для процессов окисления и восстановления. [c.156]

При стоянии способность раствора цианида кобальта к восстановлению постепенно снижается (т. е. уменьшается количество водорода, которое он может поглотить). Параллельно уменьшается парамагнетизм раствора, обусловленный вначале наличием одного неспаренного электрона у каждого иона кобальта (И). Этот процесс старения может вызываться диме-ризацией. По-видимому, димер не способен к восстановлению, но аналогично восстановленному комплексу кобальта (I) активирует водород и катализирует обмен Ог — НаО. Активность всех этих катализаторов намного выше, чем у большинства гомогенных катализаторов гидрогенизации, рассмотренных ранее. Интересно, что в случае димера Со(П) состава og ( N) " и дикобальтоктакарбонила в комбинированной внешней оболочке обоих атомов кобальта содержится по 34 электрона. Казалось бы, что при отсутствии сильного взаимодействия между атомами кобальта в этих комплексах каждому из них не хватает только два электрона до конфигурации заполненной оболочки. Комплексу же o N) с 17 внешни.ми электронами не хватает до конфигурации инертного газа одного электрона. [c.357]

При введении металла в цеолит ионным обменом он равномерно распределяется по катализатору, в отличие от аморфного алюмосиликатного катализатора. В случае ионного обмена в цеолите Ыа на ионы металла, последние, очевидно, достаточно прочно удерживаются кулоновскими силами и поэтому не могут легко отрываться и агрегироваться. При восстановлении в среде водорода из ионного состояния металл переходит в состояние нулевой валентности. Тогда силы Ван-дер-Ваальса, связывающие его с решеткой, ослабевают. У атомов металла появляется большая возможность мигрировать и агрегироваться. Уменьшение дисперсности ведет к снижению гидрирующей способности. Природа взаимосвязи активности гидрирующего и крекирующего компонентов является сложной. Изучение этой взаимосвязи позволит управлять несколькими одновременно действующими функциями катализаторов (гидрокрекинга, гидроизомеризации и др.). Гидрирующая функция, зависящая от количества металла, например, в промышленном катализаторе риформинга Р1—А12О3—определенным образом сочетается с расщепляющей фукцией, обусловленной содержанием в катализаторе фтора [49]. Одинаковая степень превращения сырья может достигаться при следующих, весьма различных количественных соотношениях платины и фтора (в %) [c.156]

Вторичные реакции при ионном обмене на вофатите П в натриевой форме и на анионитах эспатите ТМ и МФД в сульфатной форме могут служ1ить причиной затруднений прм анализах. Установлено, что процессы окисления-восстановления на катионитах ФФ, МСФ, КМ, КМД, СБС, СМ, СДВ протекают независимо от ионного обмена. Иониты, полученные поликонденсацией фенолов с формальдегидом, имеют большую восстановительную способность и сохраняют ее при повторном использовании. [c.128]

Эти смолы обладают высокой пористостью геля и, соответственно, высокой способностью пропускать растворы, что характерно для ионообменника. Степень окисления восстановленной смолы (по аналогии со степенью обмена ионообменник ) возрастает с уменьшением скорости истечения реагента, с уменьшением размера частицы и зависит от природы окислительно-восстановительной функциональной группы. В данном случае было проведено сравнение между окислительно-восстановительными группами, представляющими кристаллический фиолетовый, метиловый фиолетовый, парафуксин, N, N, N, М -тетраметил-га-фенилендиамин, метиленовый голубой, хинон, фиолетовый Лаута, присоединенными к полистиролу (см. раздел 3.2.1). Инчеди [37] и Эрдеи с сотрудниками [17] сообщали о насыщении ионообменных смол. Их интересовали смолы главным образом с аналитической точки зрения. Например, Инчеди получил катионообменную смолу, насыщенную вариаминовым голубым (последний восстанавливается слабощелочным раствором дитионата натрия). Смола, обработанная таким способом, восстанавливала небольшие количества Рез+ в присутствии цитрата натрия, который связывает в комплексы железо и предотвращает его участие в ионном обмене. [c.217]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология