Ионитов коионы

Обычно ионообменные мембраны содержат ионные группы, фиксированные в смоле или полимерной матрице. В случае катионообменных мембран в состав таких групп входит фиксированный анион (50з, —СОО- и т. д.), а в случае анионообменных — фиксированный катион (например, —КН+, ——Ы+). Ионы того же знака заряда, что знак заряда фиксированного иона (коионы), покидают фазу мембраны под действием сил электростатического отталкивания. Степень отталкивания зависит от концентрации раствора электролита, равновесного с мембраной. При низкой концентрации мембрана почти не содержит коионов. Однако с ростом ее последние начинают проникать в фазу мембраны вместе с противоионами (т. е. ионами, знак заряда которых противоположен знаку заряда фиксированного иона) для сохранения электронейтральности. Число коионов в фазе мембраны меньше числа противоионов на число фиксированных ионов. В случае неионных мембран различие между противо- и коионами отсутствует, а числа положительных и отрицательных ионов в фазе мембраны одинаковы. Способность ионообменных мембран выталкивать коионы делает их полупроницаемыми. [c.98]

Уравнениям (1.44)-(1.47) соответствует следующая классическая интерпретация явления. Заряды фиксированных ионов притягивают подвижные ионы противоположного знака заряда (противоионы) из фазы раствора и выталкивают одноименно заряженные ионы (коионы). В результате концентрация и активность противоионов в ионообменнике существенно выше соответствующих величин для коионов. Возникает тенденция к диффузии противоионов из ионита в раствор и коионов - в противоположном направлении. Однако уже небольшие количества перешедших границу раздела фаз ионов приводят к появлению нескомпенсированных зарядов так, в случае катионита фаза ионообменника получает от рица-тельный заряд, а фаза раствора - положительный. Электрическое поле препятствует дальнейшему выравниванию концентраций и устанавливается равновесие, выражаемое уравнением (1.44). Количество ионов, ответственных за появление нескомпенсированных зарядов и электрического поля, пренебрежимо мало и условия электронейтральности (1.46) и (1.47) выполняются с большой точностью. [c.50]

Доннановский потенциал не только удерживает противоионы в ионите, но и препятствует проникновению коионов в ионит, т. е. компенсирует при равновесии стремление противоионов к диффузии. [c.373]

Такие ионы называются коионами. [c.101]

Ионообменные смолы находят широкое применение в практике (для обессоливания воды, в качестве катализаторов, для аналитических целей и т. д.). Их основой является жесткая высокомолекулярная матрица (каркаса, сетки, скелета). Матрица включает фиксированные ионы о/ ного знака и пропитывается раствором, содержащим высокоподвижные противоионы и коионы - малоподвижные ионы того же знака, что и фиксированные ионы. [c.24]

В растворе полиэлектролита может присутствовать низкомолекулярная соль, которая называется поддерживающим электролитом. Ионы этой соли, имеющие одинаковый знак заряда с фиксированными группами, называются коионами. [c.211]

Наряду с обменом ионами, ионит может сорбировать из раствора электролита и некоторое количество ионов, имеющих заряд того же знака, что и заряд иона функциональной группы. Такие сорбированные ионы называют коионами. Они могут образовывать химические соединения с поглощенными ионами противоположного заряда. [c.306]

Иначе говоря, избыток противоионов превышает (по абсолютной величине) недостаток коионов. В этом случае, если подвижности ионов близки между собой (п тем более, если v+> v ), возникает добавочная электропроводность к , обусловленная поверхностным избытком ионов и называемая поверхностной проводимостью. Следует подчеркнуть, что величина Хз, определенная таким образом, отнюдь не является удельной электропроводностью поверхностного слоя, а представляет собой избыток х, усредненный, как бы размазанный по всему объему капилляра. [c.227]

Модель ионного двойного слоя, предложенная независимо Гуи (1910 г.) и Чэпменом (1913 г.), основана на идее подвижности ионов внешней обкладки (противоионов). Электростатическое (кулоновское) притяжение их к поверхности (к внутренней обкладке) и отталкивание коионов — ионов, заряженных одноименно с поверхностью,— уравновешивается тепловым движением ионов (диффузией), размывающим поверхностные избытки. [c.182]

Кз определяют как проводимость избыточных ионов, содержащихся в столбе раствора, с основанием 1 см поверхностного слоя и бесконечной высотой (при этом избыток коионов Г < 0). [c.212]

Одна из причин задержки ионов — внутреннее электрическое поле самой мембраны, обусловленное ДЭС (в гетерогенных системах) или системой фиксирован-1 ых зарядов (в гомогенных). Это поле, уменьшая вследствие отрицательной адсорбции С- (рис. ХП.5, Ь и ХП. 23) и число переноса коионов, задерживает нх поток, а с ним и поток противоионов (согласно принципу электронейтральности). Действительно, устранение внутреннего поля в условиях ИЭТ прекращает эффект задержки, как показала работа Сидоровой и Ермаковой (ЛГУ) . [c.219]

При большем диаметре пор (порядка десятков нм), по-видимому, действует главным образом электрохимический механизм, обусловленный наличием ДЭС на внутренней поверхности мембраны. Пусть стенки пор заряжены отрицательно и жидкость, заполняющая поры, почти не содержит отрицательных ионов, так как ионы, одноименно заряженные со стенкой, — коионы — выталкиваются из поры. Для упрощения примем вначале, что поровая вода содержит только положительные ионы. [c.348]

В результате адсорбции ионов суммарная концентрация их в подвижной части ДЭС превышает таковую в окружающем свободном растворе (2со). Согласно уравнению (ХП.5) избыток противоионов превышает (по абсолютной величине) недостаток коионов. В этом случае, если подвижности ионов близки между собой (и тем более, если и+ > ы ), возникает добавочная электропроводность Кз, обусловленная поверхностным избытком ионов и называемая поверхностной проводимостью. Следует подчеркнуть, что величина Ks, определенная таким образом, отнюдь не является удельной электропроводностью поверхностного слоя, а представляет собой избыток к, усредненный, как бы размазанный по всему объему капилляра. [c.232]

Изменение концентраций электролита в результате прохождения тока через тонкопористые системы, представляющее собой концентрационную поляризацию, приводит к возникновению вторичных э. д. с., медленно спадающих после выключения первичного поля. В рассмотренном выше примере (рис. ХП.23) возникают ионные потоки, обусловленные диффузией, через мембрану — из катодного раствора в анодный. При этом поток противоионов (пропорциональный +U+) превышает поток коионов, в результате чего в анодном растворе возникает свободный положительный заряд, в катодном — отрицательный. Возникающая э. д. с., называемая мембранным потенциалом (гл. XVI), создает поле, выравнивающее ионные потоки. [c.240]

Если просачивание жидкости происходит через капилляры, толщина которых близка к толщине ионной атмосферы или меньше нее, то (помимо возникновения рассматриваемых ниже потенциалов и токов течения) происходит еще и изменение состава дисперсионной среды. Действительно, поскольку в тонких каналах понижена концентрация коионов, перенос последних через такие каналы существенно затрудняется. Вследствие стремления системы к восстановлению электронейтральности протекающей жидкости и противоионы также задерживаются подобными тонкопористыми мембранами. В результате происходит освобождение дисперсионной среды от электролитов, что позволяет использовать этот процесс, называемый обратным осмосом, для обессоливания жидкостей и для очистки их от вредных примесей, например солей тяжелых металлов. Для осуществления процесса с достаточно большими скоростями приходится прикладывать к мембранам очень большие разности давлений, что предъявляет высокие требования к их прочности. [c.199]

Новые интересные особенности в протекании электрического тока наблюдаются при ширине каналов, соизмеримой с толщиной ионной атмосферы 6=1/ . Напомним, что области диффузного слоя вблизи поверхности обогащены противоионами и обеднены коионами, следовательно, электропроводность в этом случае обусловлена преимущественно движением ионов одного знака происходит изменение чисел переноса, т. е. доли тока, перенесенной тем или иным ионом. Диафрагмы, проводимость которых связана с движением преимущественно одного вида, ионов, называются ионоселективными к а т и о н и т н ы м и, если диффузный слой обогащен катионами, и анионитными, если в состав диффузного слоя входят преимущественно анионы (поверхности твердой фазы заряжены отрицательно для катионитных диафрагм и положительно — для анионитных). [c.201]

Другая особенность электропроводности диафрагм с капиллярами малой толщины связана с повышенной суммарной концентрацией ионов в диффузном слое. Действительно, избыток противоионов больше, чем недостаток коионов, и общая концентрация ионов, которая определяет удельную электропроводность раствора, в соответствии с (УП—И) равна [c.202]

Пусть для определенности поверхность несет положительный заряд. Оценим сначала толщину двойпого слоя при условии идеального экранирования, т. е. когда в слое отсутствуют положительные ионы (коионы). Из уравнения Пуассона (5.88) раздела П следует, что потенциал в двойном слое удовлетворяет уравнению [c.150]

В тех случаях, когда индикаторным является один из ионов растворенного электролита (а в этих случаях, согласно [2], наблюдаются наибольшие нерастворяющие объемы), величину нерастворяющего объема можно оценить на основе теории двойного электрического слоя. Действительно, в известном методе отрицательной адсорбции Кононов [6, 7] наблюдаемое увеличение концентрации раствора (А = = с — Со) рассматривается как электростатическое вытеснение одноименно заряженного иона (коиона) из зоны ДЭС в объем раствора, концентрация противоионов в растворе также повышается вследствие электронейтральности. Поскольку вытеснение коионов происходит именно в диффузном слое, для расчета отрицательной адсорбции можно использовать выражение для коионной компоненты, вытекающее из теории Гуи. Для 1—1 электролита и О [c.89]

Свойства и методы испытаний. Большинство процессов на М. и. подчиняется основным закономерностям ионного обмена. Основное различие в работе слоя ионита и ме.мбраны состоит в селективной ионопроницае-мости последней. М. и. обладают способностью к преимущественному пропусканию противоиоиов, тогда как через слой ионита проходят и сопутствующие ионы, (коионы). Биполярные М. и. обладают только протопо-, селективностью, т. е. способностью к преимуществен-, ному переносу протонов, и показывают выпрямляющий эффект на частотах до 100 гц. [c.85]

Таким образом, определяющим фактором является присутствие в свободном от адсорбированного электролита ионите подвижных ионов, порождающих доннановский потенциал и ограничивающих адсорбцию электролита. В отличие от давления набухания доннановский потенциал (как разность электрических потенциалов) воздействует только на заряженные частицы. Это значит, что при адсорбции неэлектролита выравнивание концентраций (активностей) между ионитом и раствором происходит (путем диффузии) только для одного сорта частиц (молекул), а при адсорбции электролита выравнивание концентраций (активностей) происходит для двух сортов частиц (противоиопы и коионы). [c.373]

Рассмотрим равновесную систему, состоящую из ионита и раствора электролита с одноименным ионом (противоионом). Ионный обмен в такой системе происходить не будет. Адсорбироваться на ионите может только целиком молекула электролита, т. е. проти-воион вместе с коионом (ионом электролита, имеющим знак заряда противоположный знаку заряда противоиона), так как должна [c.172]

Из уравнения (III. 138) видно, что с ростом емкости ионита уменьшается коэффициент распределения электролита. Он снижается также с уменьшением концентрации электролита. Можно утверждать, что ионит, находящийся в равновесии с разбавленным раствором электролита, практически не содержит коионов, т. е. сильные электролиты в иротивоиоложность слабым электролитам и неэлектролитам почти не адсорбируются ионитами из разбавленных растворов. Из этого следует, что через иониты могут диффундировать практически только противоионы, т. е. ионообменные материалы проявляют свойства полупроницаемых мембран но отношен кчо к отдельным ионам. [c.173]

Белки, нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), полисахариды являются биологическими полиэлектролитами. В водном растворе Na l ДНК находится в виде двойной спирали, состоящей из двух закрученных относительно друг друга полинуклео-тидных цепей, Полиэлектролитные свойства ДНК обусловлены наличием фосфатных групп. Эти группы нейтрализованы противоионами — ионами Na+. Коионами являются ионы СГ. Из-за высокой плотности зарядов фосфатных групп в двухспиральной ДНК доля диссоциированных противоионов равна [c.211]

Белки, нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), полисахариды являются биологическими полиэлектролитами. В вОдном растворе Na l ДНК находится в виде двойной спирали, состоящей из двух закрученных относительно друг друга полинуклеотидных цепей. Полиэлектролитные свойства ДНК обусловлены наличием фосфатных групп. Эти группы нейтрализованы противоионами — ионами Na+. Коионами являются ионы С1". Из-за высокой плотности зарядов фосфатных групп в двухспиральной ДНК доля Диссоциированных противоионов равна л 0,24. Разрушение ДВОЙНОЙ спирали (денатурация) сопровождается уменьшением плотности заряда. При этом доля диссоциированных противоионов существенно увеличивается. [c.175]

Таким образом, свободный заряд складывается из избытка противоионов и ьедостагка ионов, заряженных одинаково с поверхностью, называемых коионами. Заряд в каждой точке равен фактически разности концентраций противоионов и коионов (умноженных на 2, —коэффициент перехода от химических единиц к электрическим ). [c.198]

При течении раствора электролита через капилляр или поры капиллярной системы под действием внешнего давления Р возникают потоки ионов обоих знаков в направлении вектора дгас1 Р. Существование диффузной части ДЭС приводит к тому, что общий поток противоионов оказывается большим, чем поток коионов. Разность потоков представляет собой поток свободных зарядов — электрический ток. Этот конвективный поверхностный ток /а называют током течения (рис. 85). [c.216]

Наложение давления на систему, где. мембрана разделяет два раствора, также создает поле сил, порождающих потоки через мембрану. Силовое поле неизбежно вызывает поляризацию в высокодисперсных системах — как электрическую (индуцированные диполи), так и концентрационную. Аналогично электродиализу, где поле порождает поток электричества (электрический ток), наложение давления создает поток массы жидкости (фильтрацию) и вызывает концентрационную поляризацию. Потенциал течения выравнивает ионные потоки противоионов и коионов (с. 221), но они отстают от потока растворителя, происходит задержка электролита перед входом в мембрану, разбавление на выходе, и профиль концентрации становится сходным с представленным на рис. ХП.23, если внешнее поле отсутствует, а фильтрационный поток направлен справа налево. Явление задержки электролита при фильтрации через мембрану называется гиперфильтрацией или о б -ратным осмосом (поскольку давление направлено навстречу возникающему осмотическому потоку) и приобретает огромное, все возрастающее значение для опреснения природных вод (см. гл. XVIII). [c.241]

Существование донна1 овского равновесия приводит всегда к увеличению Рн, по сравнению j тем давлением Ро, которое вызывается одними только полиионами, потому что в нем частично участвуют подвижные противоионы и коионы они электростатически связаны с полиионами в подсистеме I и содержатся в ней в неравных количествах. Поэтому измерения осмотического давления целесообразно проводить при высоких Со, подавляя тем самым влияние неравномерного распределения ионов. [c.343]

При малой концентрации электролита, высокой концентрации коллоидных частиц и большой величине их эффективного заряда, т. е. когда < lИ/eNA, величина х близка к исходной концентрации с. электролита. Иными словами, практически весь электролит должен в этих условиях перейти в чистую дисперсионную среду. Это означает, что при сильно развитых диффузных слоях ионов и достаточно плотном расположении частиц, когда ионные атмосферы частиц соприкасаются, коионы (в данном случае Ма+) практически полностью удаляются из системы через полупроницаемую мембрану в чистую дисперсионную среду (увлекая за собой, разумеется, и эквивалентное число ионов обратного знака). Соответственно, если концентрированная коллоидная система контактирует через полупроницаемую мембрану с раствором электролита, то при выполнении условия с 9 /еЫА электролит не будет переходить в дисперсную систему. Эти явления, наблюдаюшиеся также и для растворов полиэлектролитов и белков (для которых мембраны непроницаемы), очень важны при функционировании клеток растений и животных. [c.200]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология