Обмен ионов на основных формах

Круговорот серы (рис. 3) охватывает воду, почву и атмосферу. Основные резервы серы находятся в почве и отложениях как в самородном состоянии, так и в виде залежей сульфидных и сульфатных минералов. Ключевым звеном круговорота являются процессы аэробного окисления сульфида до сульфата и анаэробного восстановления сульфата до сульфида. Благодаря окислительно-восстановительным процессам происходит обмен серы между фондом доступного сульфата в аэробной зоне почвы и фондом сульфидов железа, расположенным глубоко в почве и в осадках (в анаэробной зоне). В результате микробного восстановления глубоководных отложений к новерхности воды мигрирует ПгЗ. Выделяющийся из воды сероводород окисляется до сульфат-иона атмосферным кислородом. Сульфат-ион - основная форма серы, которая доступна автотрофам. [c.20]

Однако большинство экспериментальных данных указывает, по-видимому, на то, что ответственны за каталитическую активность алюмосиликатов в основном протонодонорные центры. Так, цеолит типа У в редкоземельной форме (т. е. ионы натрия обменены на ионы редкоземельных элементов), глубоко дегидратированный при 650 °С, практически неактивен в крекинге, при гидратации его активность повышается в несколько тысяч раз. Природа катиона, по-видимому, влияет на подвижность протона и стабильность кислотных центров Бренстеда. [c.214]

Конечно, влияние растворителя на обмен ионов водорода на катионы не исчерпывается только влиянием основности растворителя как и при обмене любых катионов, играет роль диэлектрическая проницаемость, снижение которой является дополнительным фактором, изменяющим кислотность катионитов. При обмене ионов водорода на катионы играет также большую роль изменение набухаемости различных форм ионита в различных растворителях. Этот эффект здесь более значителен, чем при обмене катионов металлов, так как характер связи ионов водорода в ионите отличается от характера его связи с ионами металлов. [c.371]

Основные формы взаимодействия глин со средой сводятся к обменным реакциям замещения (ионный обмен), необменным или частично обменным реакциям замещения и реакциям присоединения. В реальных условиях эти реакции зачастую проходят одновременно, взаимно накладываясь. [c.60]

Ионообменные свойства цеолитов известны давно [1], но изучены они еще недостаточно полно. Исследование ионообменных свойств цеолитов производилось в основном по отношению к металлическим ионам в солевых растворах, поскольку известно, что в кислотах цеолиты разрушаются. Однако при изучении обмена ионов и получении различных ионообменных форм цеолитов даже в солевых растворах следует иметь в виду возможность участия в обмене ионов водорода. Цеолиты могут рассматриваться как соли довольно слабых алюмокремниевых кислот. В силу одного этого возникает вопрос о необходимости изучения роли ионов водорода в обмене на цеолитах. Кроме того, известна склонность цеолитов к частичному декатионированию при длительной промывке их водой и даже при обработке некоторыми растворами солей [2—5]. Настоящая работа посвящена исследованию обмена ионов натрия и водорода на синтетических цеолитах. Задача работы состояла в изучении условий замещения ионов натрия в цеолите на ионы водорода из раствора (декатионирование-цеолитов), а также изучение обратного замещения ионов водорода на ионы натрия. [c.37]

Большое внимание уделяется рассмотрению влияния pH на сорбцию слабых электролитов слабыми ионитами [15]. Введен весьма вероятный для большого числа ионитов и противоионов постулат обмен ионов происходит только на ионизированных функциональных группах ионита, т. е. водородная форма резинатов для катионитов и основная форма для анионитов не принимают участия в сорбции ионов, ионном обмене. Ввиду того что нри обмене ионов участвуют по меньшей мере два типа противоионов, а рассматриваемая задача состоит в выявлении зависимости сорбированного количества одного из противоионов при изменении кислотности раствора, необходимо ввести в качестве ограничения постоянство концентрации второго типа ионов в растворе — Сз. В этом случае для слабого электролита 1 (см. уравнения (3. 49) и (3. 50)) и для слабого ионита уравнение (3. 45) принимает вид [c.99]

Аналогичные эффекты уширения линии и слияния сигналов наблюдаются, если карбоний-ион находится в быстром равновесии с растворителем за счет переноса протона, как показано на схеме реакции (В — основная форма растворителя, а А — кислая [891, 892, 132]). Точно так же обмен атома хлора между триарил- [c.29]

Применяются в основном при грибковых инфекциях. Амфотерицин связывается с эргостеролом (присутствующим только в мембранах грибов) и, изменяя форму е о молекулы, открывает мембранные каналы, что нарушает обмен ионов и молекул [c.226]

Часть металлов в нефтях находится в, форме солей органических кислот и хелатных комплексов, в которых атом металла размещен в центре порфиринового цикла или в пустотах конденсированных ароматичес сих фрагментов [343]. Основная масса содержится в виде сложных, полидентатных комплексов. Многие из таких комплексов могут вступать в ионный обмен с металлами, присутствующими в растворах или на поверхности пород, которые соприкасаются с нефтью. [c.301]

Удерживаемые ионитами ионы составляют основную массу содержащихся в почве питательных материалов в доступной для растений форме. Между ионитами и растворенными веществами протекают обменные реакции (рис. 26), в результате которых растворы пополняются необходимыми растениям питательными веществами. [c.75]

В зоне высокой влажности при малом количестве органических остатков (недостаточное количество тепла) происходит вымывание оксидов металлов основного характера (щелочных и щелочноземельных металлов), а также пептизация оксидов трехвалентных металлов (из-за слабого связывания органическими остатками) и вымывание гуминовых кислот. Это приводит к обеднению почв органическими веществами и ценными ионами и обогащению их кремнеземом соответственно возрастает удельное содержание глин, в которых катионы металлов в значительной степени заменены ионами водорода (глины в Н-форме). Все это обусловливает кислый характер подобных почв (в частности, подзола) и их малое плодородие. Обменная емкость подзолистых почв составляет 0,05—0,2 г-экв/кг. [c.212]

Приведенные выше замечания применимы к системам, когда 5102 добавляется в виде раствора активного кремнезема, приготовленного, как правило, ионным обменом. Более быстрый рост частиц наблюдается в том случае, когда раствор силиката натрпя непосредственно прибавляется к основному золю , состоящему из зародышевых частиц, из которого непрерывно удаляются ионы натрия за счет использования ионообменной смолы в водородной форме, что будет рассмотрено ниже. В указанном примере кремнезем первоначально находился в системе в виде мономера и олигомеров. Следовательно, не требовалось затрат времени на процесс деполимеризации более высокомолекулярных поликремневых кислот, которые постоянно присутствуют, если кремнезем, вначале приготовляется в виде отдельного раствора активного кремнезема. [c.427]

Большое число проведенных опытов приводит к выводу, что реальной связо между параметрами синтеза, например составом геля и симметрией образующейся фазы Р (кубической или тетрагональной), не существует. Такой вывод подтверждают данные, приведенные в табл. 4.7. Цеолит Р синтезирован также в калиевой и кальциевой формах. Изучение рентгенограмм порошков указанных цеолитов показало, что ионный обмен сопровождается структурными изменениями решетки. Известны три основных типа структур, которые зависят от характера присутствующего катиона [c.287]

Оба минерала заметно различаются по химическому составу. Клиноптилолит — натриево-калиевый цеолит с более высоким отношением Si/Al, чем в гейландите (последний является в основном кальциевой формой цеолита). Замещение ионов щелочных металлов в клиноптилолите на ионы кальция путем ионного обмена несколько уменьшает термостабильность цеолита в результате кальциевая форма клиноптилолита уже не превращается в В-фазу, а разрушается при 550 °С. Обмен кальция на калий в гейландите делает структуру устойчивой к нагреванию при повышенных температурах. Ионный обмен на натрий не влияет на термостабильность гейландита. Путем катионного обмена невозможно получить эти 2 цеолита с идентичными свойствами. Кривая ДТА кальциевой формы клиноптилолита практически не отличается от кривой исходной формы цеолита, содержащей щелочные металлы никаких данных, которые бы указывали на низкотемпературное превращение в фазу типа гейландита В, получено не было [36]. [c.471]

Большинство предложенных методов предназначено для определения малых количеств примесей в металлическом кадмии, его сульфиде и некоторых других соединениях высокой чистоты и для нахождения различных его форм в чистых веществах. Меньшее число методов описано для анализа технических продуктов — гальванических ванн кадмирования, сырья для стекольной промышленности, пигментов, сплавов и др. Первая группа методов включает определение следующих 36 элементов Ag, А1, Аз, Аи, Ва, В1,Вг, Са, С1, Со, Сг, Си, Ре, Оа, Ое, Hg, I, 1п, К, Ы, Ме, Мп, Мо, ]Ча, N1, РЬ, 8, 8Ь, Зе, 8п, 8г, Те, Т1, Т1, V, 2п для их концентрирования или отделения от основной массы кадмия используют соосаждение с различными коллекторами, экстракцию органическими растворителями, отгонку летучих соединений, ионный обмен, в спектральных методах — и физическое обогащение. Определение этих элементов выполняют преимущественно эмиссионной спектрографией и абсорбционными методами (визуальная колориметрия, фотоколориметрия и спектрофотометрия). В меньшей степени применяют полярографию и еще реже — другие методы анализа. [c.185]

Апатит — минерал, встречающийся в природе, содержит основной фосфат кальция в природе известен также фторапатит — аналог, в котором гидроксильные группы замещены фтором. Гидроксильные группы апатита замещаются фтором при обработке апатита растворами, содержащими фтор-ионы этот процесс обмена обратим. Катионный обмен может протекать в апатитах, содержащих гидроксильные группы, а так как эта форма является основным компонентом ткани костей и зубов, то данный процесс имеет важное физиологическое значение. [c.19]

Все синтезированные до сих пор анионитовые смолы в большей или меньшей мерс неустойчивы к термическому воздействию. Термическая устойчивость анионитов изучена недостаточно, и литература по этому вопросу содержит очень мало сведений. В частности, отсутствуют систематические данные о сравнительной термостойкости анионитовых смол в различных ионных формах. Большинство имеющихся данных относится главным образом к поведению анионитов при термообработке в воде, растворах агрессивных агентов и органических растворителях. Исследуемый температурный интервал, как правило, невелик, а интерпретация полученных результатов в ряде случаев весьма противоречива. При этом основным критерием оценки термостойкости анионитов служит изменение их обменной емкости в процессе нагревания. Несмотря на то, что этот параметр является важнейшей характеристикой сорбента, о термической стойкости анионита и характере процессов, происходящих при его нагревании, все же следует судить по совокупности изменений целого ряда физико-химических свойств смолы и контактирующей с ней среды. [c.170]

Из сопоставления следует, что все они являются частными случаями этого уравнения. Уравнение Грегора зачитывает только изменение степени набухания при замене одного иона на другой, т. е. учитывает только четвертый член уравнения (VII, 102). Уравнение Самсонова в явной форме учитывает только изменение ион-дипольного взаимодействия при обмене ионов, т. е. учитывает третий и частично четвертый член уравнения (VII,102). Уравнение Бойда, Шуберта, Адамсона и уравнение Сакаки Томихоко учитывают только изменение диэлектрической проницаемости. Наконец, уравнение Панченкова и Горшкова, выведенное ими для характеристики обмена иона водорода на ионы металлов, учитывает третий, четвертый и пятый члены уравнения (VII,102) и эквивалентно частному случаю для обмена ионов металла при условии, когда взаимодействие между ионами и ионогенными группами можно рассматривать как ионную ассоциацию. Ни одно ранее нредложен-ное уравнение не учитывает влияния основности растворителей на обмен иона водорода и ионов лиата и ни одно уравнение не учитывает молекулярно-адсорбционные свойства ионитов. [c.376]

Жд q — основность комплексообразующей кислоты Kij — константа обмена разделяемых ионов на ион, в форме которого находится катионит Ло — полная обменная емкость катионита ъмг-экв1мл) — равновесная концентрация -го компонента в слое катионита — равновесная концентрация -го компонента в растворе Сэ — равновесная концентрация комплексообразующего реагента С а — концентрация образующегося комплексного соединения. [c.93]

В случае обмена ионов галогенов была доказана эквивалентность обмена гидроксил-иона на ионы галогенов. Однако величина химического эквивалента насыщающего смолу иона гидроксила оказалась равной не 17 2, а 6 г, т. е. а = 6 г. Было дано предположительное объяснение этой своеобразной аномалии. Весовой метод позволяет определять эффективные значения химических эквивалентов в тех случаях, когда имеется множество ионных форм данного элемента, или даже когда имеются отклонения от эквивалентности обмена, В случае обмена ионов галогенов на ион гидроксила сорбция ионов галогенов происходит не полностью по закону эквивалентности обмена. Однако такой обмен можно считать квазиобмен-ным, если ввести понятие об эффективной величине химического эквивалента. Весовой метод, точнее график зависимости e .,i от а , позволяет давать оценку эффективных химических эквивалентов ионов, участвующих в обмене. Это было показано в работе [5] на примере сорбции сульфат-ионов. Для сульфат-ионов эффективное значение химического эквивалента при обмене на ОН-форме анионита АВ-17 оказалось следующим а =51, а для фосфат-иона а = 92. Это показывает, что сульфат-ионы сорбируются в основном в виде двухзарядных ионов, а фосфат-ионы — в виде однозарядных ионов. [c.158]

Совершенно новые возможности открылись для применения явления ионообменной сорбции в течение последних двух десятков лет в связи с синтезом ионообменных смол. Последние представляют собой полимеры, несущие кислотные или основные функциональные группы. В первом случае это катиониты, т. е. сорбенты, способные к обмену катионов, во втором — аниониты. Направленный синтез ионообменных смол открыл большие возможности для получения ионитов, несущих различные кислотные или основные радикалы, способных находиться не только в солевой, но и в кислотной или основной форме, а также ионитов, обладающих различной, в том числе и очень значительной, емкостью сорбции. На основе органического синтеза и процессов полимеризации и поликонденсации имеется возможность получать иониты, обладающие исключительно большой избирательностью сорбции ионов. Один из принципов синтеза специфических ионитов основан на использовании в качестве мономера при получении ионообменной смолы вещества, являющегося аналитическим реактивом, например осадителем, на тот или иной ион. Так, например, описан ионит, избирательно сорбирующий ионы калия [5] и не обладающий подобными свойствами по отношению к ионам натрия. Избирательной способностью сорбировать поны тяжелых металлов обладают иониты, содержащие сульфгидрильные функциональные группы [6]. Перспективным является также 1Ювоо направление синтеза специфических ионитов на основе введения комплексона в структуру смолы [7]. [c.7]

В зависимости от характера способных к обмену ионов иониты подразделяются на катиониты и аниониты, подвижными ионами в которых соответственно являются катионы (например, ион водорода Н+ в этом случае говорят, что катионит находится в Н+-форме) или анионы (например, гидроксильный ион ОН в этом случае говорят, что анионит находится в ОН -форме). С другой стороны, фиксированный ион ионита, представляющий собой совокупность атомов или групп атомов, связанных между собой ковалентными связями, лишен подвижности, являясь гигантским анионом (в случае катионита) или катионом (в случае анионита). Полагая в простейшем случае, что подвижные ионы ионита и рассматриваемые ионы основного вещества в растворе одноименны, суть процесса можно охарактеризовать уравнением реакции (1У-46б). Отсюда следует, что принципиально процесс ионного обмена сводится к взаимодействию двух электролитов, один из которых (ионит) содержит практически неподвижный анионный (или катионный) комплекс. Достигаемый при этом эффект разделения обусловлен тем, что примесные ионы из исходного раствора сорбируются в фазе ионита. Находящийся же в равновесии с сорбентом-ионитом раствор соответственно будет обедняться этими ионами. Величину эффекта разделения можно оценить через константу равновесия протекающей ноннообменной реакции или через коэффициент разделения (распределения). Выражение для коэффициента разделения в рассматриваемом случае имеет тот же вид, что и в кристаллизационных методах очистки и будет представлять собой отношение равновесных концентраций примесных ионов в фазе ионита и в растворе. [c.135]

В рассмотренных видах применения осуществлялся ионный обмен в собственном смысле. Однако ионный характер комплексных ионитов может быть использован также для проведения реакций, пе связанных с обменом ионов. Примерами таких процессов может служить адсорбция кислотных и основных газов (SOgjNHg) на гидроксильной или водородной форме ионитов и использование ионитов в качестве катализаторов. [c.70]

Обзор основных электрохимических свойств ионообменников (мембран и гранул) был дан Шпиглером [81]. Вкратце можно сказать сильноосновные или сильнокислые ионообменники аналогичны концентрированным сильнодиссоциированным электролитам, в которых подвижный или способный к обмену ион относительно свободно движется внутри решетки неподвижных ячеек ионообменника. Поэтому следует ожидать, что ионит должен быть хорошим электролитическим проводником будут ли преимущественно переноситься током катионы или анионы, зависит от функциональной группы связи в матрице ионита. Нейман и О Доннел [281 измерили электропроводность мембран, хотя сам ионит может быть приравнен к деионизированной воде. Как можно было ожидать, электропроводность уменьшается с увеличением прочности связей групп в соответствии со смещением ионита в ряду. Шпиглер и Корьел [82, 83] установили, что перенос в катионообменнике полностью связан с катионитом, когда ионит находится в равновесии с деионизированной водой. Было экспериментально показано, что гранулированные катиониты в солевой форме могут быть переведены в кислую форму электролизом в контакте с инертным анодом, согласно следующим реакциям [c.504]

Рассмотрим теперь распределение электронной плотности в связях 81-0 поверхности какой-либо солевой формы силикагеля, содержащей в качестве обменных достаточно основные катионы Ме. " (например, Ка 7 или Са /21,2 . Этот случай схематически представлен на рис.2,а, из которого явствует, что практически каждый атом кремния поверхности связан здесь с анионным кислородом, несущим намного большую электронную плотность, чем кислород в связях 51-0Н. Связь 51—0 Мс имеет здесь, очевидно, в основном ионный (электростатический) характер - такой же, как и в группировках 1—0 НЛ ильнокислотных обменных центров на поверхности обычного силикагеля (рис.1,а). [c.197]

При обмене ионов на Н-формах ионитов одна из сопряженных реакций представляет диссоциацию кислоты. Степень диссоциации кислот определяется основностью растворителя. Поэтому уравнение (3) дополняется еще одним членом, выражающим изменение Коом в зависимости от соотношения в основностях исследуемых растворителей [c.29]

Рассматриваемый процесс может осуществляться в статических и динамических условиях. В первом случае испытуемый раствор приводят в соприкосновение с ионитом и тщательно перемешивают. Происходит ионообмеп, в результате которого активная группа ионита оказывается в стабильной солевой форме, не подвергающейся гидролизу нри промывке (изменение объема ионита невелико). В производственных и аналитических работах чаще всего используют ионообмен в динамических условиях. В этом случае обмен проводят в колонках, нанолненных требуемым количеством подготовленного ионита. Испытуемый раствор очень медленно фильтруют через слой ионита при этом ионит насыщается ионами из раствора в обмен на противоионы. Процесс сопровождается очень малым тепловылг эффектом (1 ккал/моль) скорости обмена высоки как, для ионитов в кислой и основной формах, так и в солевой (при регенерации). [c.84]

Вьщеленные основные формы нахождения радионуклидов существенно различаются по механизмам и скорости миграции в почве. Радионуклиды в формах А2 и А4 мигрируют вместе с почвенным раствором, причем скорость движения формы А2 существенно меньше благодаря адсорбционно-де сорбционному замедлению при ионно-обменном взаимодействии с твердой фазой почвы. Формы Ах, А2 и А3 мигрируют в почве только с частицами, в состав которьЕх они входят. [c.80]

Аниониты являются веществами основного характера. Они содержат основные ионогеиные группы, например аминогруппы. Химические формулы анионитов схематически могут быть представлены следующим образом RNHaOH , RNH3 I или просто ROH, R I в первом случае к обмену способны ОН"-ионы (анионит находится в ОН-форме), во втором — С1"-ионы. Процесс анионного обмена можно представить схематическим уравнением [c.132]

Для определения обменной емкости проводят реакцию ионного обмена между известным количеством ионита в определенной форме и раствором соли и в полученном растворе определяют количество ионов, вступивших в реакцию ионного обмена. Одновременно с установлением обменной емкости ионита можно определить его кислотно-основную силу титрованием растворами оснований и кислот. Для этого ионит переводят, например, в Н+-форму и титруют раствором NaOH, Степень кислотности ионитов можно определить из значения pH в момент прохождения полуреакции обмена, аналогично кислотности слабых кислот [43, 44] [c.375]

У монтмориллонита — минерала с весьма несовершенной структурой — при катионном обмене основное влияние на удельную энергию связи суспензий оказывает большая способность к диспергированию частиц в водной среде. Наибольшую прочность имеют Ыа- и затем К-монтмориллониты только у двух- и трехвалентных монокатионных форм монтмориллонита вступает в силу общая закономерность, определяемая величинами радиусов ионов. Пептизация частичек монтмориллонита и связанное с ней общее увеличение числа контактов несколько повышает долю развития быстрых эластических деформаций и переводит одновалентные монокатион-ные суспензии в третий структурный тип. [c.24]

Подвижные фазы. Хроматографические разделения с использованием ионообменников чаще всего проводят в водных растворах, так как вода обладает прекрасными растворяющими и ионизирующшш свойствами. Под действием воды молекулы пробы мгновенно диссоцшфуют на ионы, ионо-генные группы ионообменников гидратируются и также переходят в полностью или частично диссоциированную форму. Эго обеспечивает быстрый обмен противоионов. На элюирующую силу подвижной фазы основное влияние оказывают pH, ионная сипа, природа буферного раствора, содержание органического растворителя или поверхностно-активного вещества (ион-парная хромато1рафия). [c.317]

И адсорбировались на поверхности кремнезема. Миндик и Ревен [425] приготовляли основные соли металлов в присутствии золя кремнезема смешиванием золя с солью металла и последующим удалением большей части анионов соли ионным обменом. Подобным образом золь с покрытием частиц оксидом титана приготовляли посредством гидролиза титансодержащего органического соединения в стабилизированном кислотой золе кремнезема при pH <2 и последующего нагревания смеси для того, чтобы вызвать осаждение оксида титана на поверхности кремнеземных частиц [426, 427]. Коварик [428] получил патент на частичное покрытие оксидом металла в виде АЬОз. Покрытие получалось смешиванием А12(ОН)5С1 с золем кремнезема и удалением ионов С1- с помощью анионита в бикарбонатной форме. Для устранения хлорид-ионов можно использовать основной ацетат алюминия, стабилизированный борной кислотой [429]. [c.565]

Таким образом, у данного типа ионообменников наблюдается переход от анионного обмена в кислом растворе к катионному обмену в щелочном растворе. Подобного перехода не наблюдается, если М — элемент с низкой основностью, например кремний. Переход от одного типа обмена к другому происходит в определенном интервале значений pH, зависящем от основности иона металла. Отсутствие резкого перехода, отвечающего этому изменению (здесь уместно сравнение с изоэлектриче-ской точкой амфотерных ионов), и возможность в некоторых случаях одновременно и катионного и анионного обмена при определенном значении pH дают основание предполагать, что ионообменные группы неравноценны. Силикагель обладает только катионообменными свойствами [20] высокое электронное сродство у четырехвалентного иона кре.мния проявляется в форме очень слабой основности гидроксильных групп. Атомы водорода последних легко заменяются катионами даже в кислых растворах, особенно теми, которые легко координируются с кисло- родом. На рис. 24 представлено влияние pH раствора на величины коэффициентов распределения различных ионов при сорбции нх на силикагеле. Из этих данных следует, что указанные ионы можно разделить при определенных значениях pH раствора. Этот метод был использован [21] для разделения урана, плутония и трехвалентных металлов (продукты деления) из растворов, полученных при растворений облученрого урана кислоте. Значения коэффи- [c.119]