Ионообменные смолы поглощающая способность

Ионообменные смолы — это высокомолекулярные нерастворимые соединения, способные набухать в водных растворах, поглощая значительное количество воды, и высвобождать ионы в процессе электролитической диссоциации. Высвободившиеся ионы замещаются на другие присутствующие в растворе ионы, имеющие большее сродство к ионообменнику. Процесс ионного обмена обратим, и [c.340]

Четкость разделения элементов при ионном обмене можно увеличить применением комплексообразующих реагентов. Разработаны ионообменные смолы, обладающие комплексообразующими свойствами в их состав входят активные группы, способные к образованию специфичных комплексов с определяемыми ионами. Существует ряд природных ионообменников, специфичных к определенным ионам, т. е. способных поглощать только один-два иона. Усилия химиков направлены на синтез подобных высокоселективных смол, обладающих большой емкостью Интересной и важной областью применения таких смол является концентрирование редких и драгоценных металлов из морской воды. [c.111]

Способность различных ионов поглощаться ионообмен-никами (см. разд. 12.8) в больщой мере зависит от их ионного потенциала. Когда водный раствор, содержащий смесь ионов, пропускают через ионообменную смолу, заряженную протонами, замещение ее водородных ионов осуществляется преимущественно теми катионами, которые имеют больший заряд. Из смеси, содержащей ионы АР, Са и Ыа , ионы АР будут поглощаться ионообменником в первую очередь, Са —во вторую, а Ыа" —в последнюю, что совпадает с последовательностью уменьщения их ионного потенциала. Если же, например, ионообменная смола, заряженная ионами Ыа, помещена в раствор, содержащий ионы Са , она будет поглощать практически все ионы Са , способные замещать ионы Ыа, но обратный процесс невозможен. [c.346]

Преимуществами пористых ионитов перед гелевыми являются высокая скорость набухания (она превышает скорость набухания гелевых ионообменных смол на несколько десятичных порядков) и способность быстро поглощать крупные ионы. Последнее свойство особенно важно при работе с аминокислотами и пептидами. [c.221]

Наиболее перспективным направлением использования ионитов в анализе чистых веществ следует считать методы простого ионообмен- ного разделения динамические методы), которые заключаются в фильтровании исследуемого раствора через колонку с ионитом. В этом случае смолой поглощаются и могут быть сконцентрированы все способные к обмену ионы и отделены от неспособных к обмену веществ и неэлектролитов. Хроматографические методы разделения используют гораздо реже (см. гл. 12). [c.300]

Ионообменные смолы — набухающие органические полиэлектролиты, способные поглощать ионы по обменному механизму. Катионитами называют ионообменники с отрицательно заряженными активными группами, на которых адсорбируются катионы, и анионитами — ионообменники с положительно заряженными группами, на которых адсорбируются анионы. [c.82]

Смолами-адсорбентами, или обеспечивающими смолами, называют ионообменные смолы, которые обладают способностью избирательно поглощать органические вещества по неионному механизму. Обычно в качестве смол-адсорбентов используют иониты с пониженной ионообменной емкостью и высокоразвитой поверхностью. Последнему требованию в наибольшей степени удовлетворяют МП-смолы. Ионообменная способность смол-адсорбентов проявляется, как правило, в ограниченной области pH. Многие смолы-адсорбенты и обесцвечивающие смолы приведены в общем перечне ионитов [c.131]

Синтетические ионообменные смолы, способные селективно поглощать катионы и анионы из растворов электролитов, были открыты Адамсом и Холмсом [1] еще в 1935 г. и использовались только для разделения катионов и анионов. В дальнейшем возникла необходимость создания ионитов, способных избирательно поглощать отдельные ионы или группы ионов из растворов. [c.7]

Многие исследователи отмечали связь между поглотительной способностью ионообменных смол и их способностью к набуханию в той среде, из которой сорбируются ионы. Чем больше степень набухания, тем больше поглотительная способность смолы. С.молы, сильно набухающие в воде, способны поглощать из водных растворов как маленькие неорганические [c.514]

Набухаемость ионообменных смол в значительной степени определяет их избирательную способность. Сильно набухающие иониты одинаково хорощо поглощают ионы всех размеров, г. е. их избирательная способность очень мала. Слабо набухающие иониты обладают большой емкостью по отношению к ионам меньших размеров и малой емкостью по отношению к ионам больших размеров. На этом принципе основано использование метода ионитовых сит, при помощи которого можно разделить одноименно заряженные ионы, различающиеся по своим размерам. Так, при применении слабо набухающих ионитов можно отделить ионы металлов от ионов высокомолекулярных соединений, например белков, которые практически не сорбируются. Методом ионитовых сит осуществлен процесс полной деминерализации стрептомицина. Аналогичным методом можно разделить анионы разных размеров. [c.516]

Очевидно, высокая поглотительная способность стандартных ионитов не связана с их пористостью. Такие иониты могут поглощать только ионы малых размеров. Ионы больших размеров, например ионы террамицина, пенициллина и других антибиотиков, они поглощают только из сред, в которых набухают. При этом наблюдается прямая зависимость между поглотительной способностью ионообменной смолы и ее способностью к набуханию в среде, из которой сорбируются ионы. [c.511]

Набухание ионообменных смол в значительной степени определяет их избирательную способность. Сильно набухающие иониты одинаково хорошо поглощают ионы всех размеров, т. е. их избирательная способность очень мала. Слабо набухающие иониты обладают большой емкостью по отношению к ионам меньших размеров и малой емкостью по отношению к ионам больших раз- [c.511]

Широкое распространение получили синтетические иониты на основе органических смол — ионообменные смолы. Они обладают хорошей способностью поглощать ионы и высокой химической стойкостью. Впервые ионообменные смолы были синтезированы в 1934 г. Адамсом и Холмсом, обнаружившими способность к обмену ионов у продуктов конденсации фенолов или аминов с формальдегидом. [c.200]

Молекулярные сорбенты, такие как активированный уголь, силикагель, окись алюминия и другие, не обладают высокой специфичностью и, как правило, не могут быть использованы для избирательной сорбции. В отличие от этого иониты, особенно ионообменные смолы, обладают высокой специфичностью сорбции и, что особенно важно, могут быть синтезированы с наперед заданными свойствами. Простейшим примером избирательной сорбции в колонке на ионитах может служить разделение веществ с кислотными и основными свойствами — поглощение катионов катионитами и анионов анионитами. Другой пример фракционирования на основе того же принципа заключается в сорбции ионов малых размеров ионитами, не способными из-за недостаточной пористости поглощать большие ионы. Так, инсулин может быть отделен от белков сыворотки крови, глобулярные белки от продуктов их деструкции, получающихся нри разрыве S—S связей. Синтез ионообменных смол для этой цели, обладающих определенной степенью пористости, основан на введении определенного, ограниченного количества сшивающего агента. [c.118]

Ионообменные смолы (иониты). Представляют собой твердые зерна разных цветов, могут поглощать из растворов соли, нейтрализовать кислые жидкости. Свое название получили от способности вступать в реакции ионного обмена. В составе ионитов имеются активные кислотные или основные группы. Иониты, поглощающие из растворов ионы металлов, называются катионитами, а поглощающие отрицательные ионы — анионитами. Ионообменные смолы нерастворимы ни в воде, ни в других растворителях. [c.280]

Огромное значение природа растворителя имеет при синтезе ионообменных смол и их каркасов ( скелетов ). До последнего времени известны были так называемые стандартные иониты, обладающие ничтожной пористостью и способные поглощать крупные ионы только из сред, в которых они набухают. Исследователи, работающие в этой области, давно мечтали создать сорбенты, по пористости приближающиеся к лучшим сортам активных углей. Эту проблему безуспешно пытались решать путем уменьшения частоты сетки в са.мом скелете сополимеров или использования новых мономеров. Плодотворным оказалось проведение полимеризации в среде так называемого индифферентного растворителя, который сам в процессе полимеризации не участвует. В этих условиях получаются макропористые иониты, удельная поверхность которых достигает 900 м /г и зависит от термодинамического сродства растворителя к полимеру . Следовательно, и в этих случаях требуется оценка качества растворителя. [c.82]

Ионообменная хроматография. В основе ионообменной хроматографии лежит обратимый обмен между ионами ионообменника и ионами, содержащимися в растворе. Способностью избирательно поглощать те или иные ионы обладают синтетические смолы. Их называют ионообменными смолами, или ионитами. Они широко применяются для препаративного выделения различных природных соединений и для разделения сложных смесей. [c.32]

Иониты (ионообменные смолы) представляют собой синтетические высокомолекулярные соединения, способные вступать в обменные реакции с ионами и поглощать их из растворов. Иониты нерастворимы в воде, органических растворителях, щелочах и кислотах [c.60]

Ионообменные смолы не представляют собой индивидуальные химические соединения, но являются техническими продуктами, часто загрязненными небольшими количествами железа, меди и других веществ, попадающих в смолу при ее изготовлении. Поэтому перед использованием смол их освобождают от примесей. Б зависимости от свойств активных групп и связанной с этим способностью поглощать те или иные ионы, иониты делят на две группы катиониты и аниониты. [c.61]

Набухание в воде. Ионообменные смолы в воде нерастворимы, но при погружении в воду поглощают ее, т. е. набухают. Их набухание протекает по-разному в зависимости от свойств смолы и водного раствора, в который она погружена. Чем больше в структуре смолы гидрофильных ионогенных групп (чем выше емкость смолы), тем более склонен ионообменник к набуханию. При малом числе поперечных связей в матрице ионообменника набухание может достичь больших величин. Наоборот, при высокой сетчатости ионообменника набухание снижается, так как ему препятствуют поперечные связи. Поглощенная ионообменником вода хотя и не способна растворять его, но несколько растягивает его матрицу. Таким образом, набухший ионообменник представляет собой систему ионогенные группы и противоионы растворены в проникшей в него воде. [c.27]

Для более полного обессоливания применяют катиониты и аниониты — вещества, большинство которых представляет собой высокомолекулярные ионообменные смолы. Катиониты содержат активные группы с ионами Н+, Na+ и NH4+, способные в обмен на эти ионы поглощать ионы металлов (кальция, магния и др.). Аниониты содержат активные группы с ионами гидроксила 0Н , способные поглощать — обменивать ион 0Н на ионы С1-, SO4— и др. При фильтрации воды через слой катионита, а затем через анионит можно поглотить как катионы, так и анионы, содержащиеся в воде, т. е. обессолить ее. По мере ионообменного насыщения катионит и анионит необходимо регенерировать, т. е. восстанавливать их ионообменную способность, промывая для этого соответствующими растворами. Так, натрий — катионит регенерируется промыванием раствором поваренной соли. [c.21]

Ионообменные смолы способны поглощать все посторонние вещества из ксилозного раствора. На практике достижение высокой степени чисто- [c.228]

Синтетические ионообменные смолы, или иониты. Способность некоторых веществ (почв и глин) поглощать из растворов определенные соли и основания была известна еще в начале XIX в. Позднее было установлено, что это поглощение представляет собой ионный обмен. В 30-х годах нашего столетия найдено, что гораздо большей ионообменной способностью по сравнению с неорганическими веществами обладают сорбенты органического происхождения, получаемые из бурых углей. [c.435]

Ионообменную смолу можно -рассматривать как полиэлектролит с фиксированным зарядом и подвижным в воде противоза-рядом, или противоионом . Катионообменная смола имеет фиксированные анионные группы и способные обмениваться катионы фиксированными при этом могут быть сульфоновая, карбоновая, фенольная или фосфиновая группы. Сильноосновные анионообменные смолы имеют фиксированные четвертичные аммониевые катионы и способные обмениваться анионы. Слабоосновные анионообменные смолы в качестве фиксированных групп содержат главным образом первичные, вторичные или третичные амины и могут поглощать молекулы кислот из воды. Обменные реакции для этих смол можно записать в следующем виде [c.45]

Адсорбентами, или сорбентами называют специально приготовленные или стандартизованные природные материалы, например ионообменные смолы, окись алюминия, активированный уголь, силикагель, сульфоуголь, пермутит, бентонитовую глину, целлюлозу, бумагу, цеолит, способные поглощать те или иные вещества из раствора или газовой фазы. На поверхности частиц адсорбента происходит адсорбция. [c.20]

Смолы, способные поглощать ионы определенного заряда, и носят название ионообменных смол, или, короче, — ионитов. [c.123]

В Советском Союзе и за рубежом получено большое количество разнообразных ионообменных смол. Качество ионитов определяется так называемой емкостью, т. е, способностью поглощать определенное количество ионов из раствора. [c.123]

В середине 30-х годов с развитием органической химии были получены искусственные ионообменные вещества — иониты, обладающие способностью поглощать большое количество катионов и анионов. Иониты называют ионообменными смолами, так как они в процессе изготовления проходят смолообразную стадию. Эти вещества практически нерастворимы в воде, устойчивы в кислых и щелочных растворах. Физические и химические свойства этих веществ мало изменяются в результате их применения в течение многих лет. [c.57]

Несмотря на то, что первые ионообменные смолы были способны довольно быстро поглощать небольшие неорганические ионы, а при регенерации десорбировать их, органические ионы при этом адсорбировались неполностью, а при регенерации десорбировались лишь частично [19-а]. Затрудненное удаление (десорбция) органических соединений из смолы объясняется не только значительно меньшей скоростью диффузии этих соединений в смоле, но также и сильным взаимодействием их с гелем смолы. С увеличением молекулярного веса адсорбированных ионов возрастает и энергия взаимодействия их благодаря вандерваальсо-вым и другим физическим силам. В случае же неорганических ионов действуют почти одни кулоновские силы притяжения. Адсорбционные силы могут быть настолько большими, что десорбция становится вообще невозможной. Таким путем удается необратимо окрасить ионообменники красителями-индикаторами. [c.370]

Концентрирующее поглощение растворенных веществ не требует обязательного участия мембраны и транспортных катализаторов. Ионообменные смолы, например, способны поглощать и концентрировать ионы. Большинство органических компонентов клетки находятся не в водном растворе, а в твердых фазах клеточной стенки, мембран, рибосом, нуклеоида и т. д. и потому могут поглощать растворенные вещества так же, как смола. Этот аспект транспорта и проникновения растворенных веществ рассмотрен в обзоре Дамадьяна [12]. [c.441]

Широкое распространение получили синтетические иониты на основе органических смол благодаря их хорошей способности поглощать ионы и высокой химической стойкости. Впервые ионообменные смолы были получены в 1934 г. Адамсом и Холмсом, обиа-руживнтми способность к обмену ионов у продуктов конденсации фенолов нли аминов с формальдегидом. Каркас ионообменных смол представляет собой трехмерную се ку углеводородных цепей, на которой закреплены функциональные 1 руппы. Ионообменные смолы — это нерастворимые гсли-полиэлсктролиты с ограниченной способностью к набуханию. [c.165]

Сорбционные процессы в технологии химического обогащения. Сорбция высокомолекулярными смолами, волокнами, тканями. Синтетические ионообменные смолы, волокна и ткани, а также некоторые природные и искусственные сорбенты обладают способностью при погружении в раствор или при просачивании через них раствора поглощать (сорбировать) из него некоторые ионы или молекулы. На этом основаны сорбционные способы извлечения ценных элементов и примесей из растворов. При ионном обмене взамен извлекаемого иона в раствор переходит эквивалентное количество другого иона. Сорбция осуществляется обычно последовательным пропусканием раствора через несколько колонн, наполненных ионитом. После насыщения ионита первой по ходу раствора колонны он выводится из цикла сорбции и поступает на реге- [c.114]

Для выделения глютаминовой кислоты в настоящее время разработан процесс с использованием ионообменных смол, и сейчас в Европе работает несколько больших установок некоторые из них способны произвести за шестинедельный период до 1000 т кислоты. Процесс состоит в том, что мелиссу пропускают через колонку, наполненную смесью анионита и катионита состав смеси подобран так, чтобы при деионизации меляссы катионит исчерпывал бы свою обменную емкость раньше, чем анионит. Эти условия способствуют поглощению анионитом свободной глютаминовой кислоты, так как некоторое количество последней, первоначально сорбированное катионитом, может при исчерпывании емкости катионита вытесняться более прочно связываемыми катионами и снова поглощаться анионитом, еще не исчерпавшим свою емкость. [c.207]

Для очистки воды от растворимых в ней примесей солей (МаС1, СаСОз и пр.) в последнее время приобретают широкое распространение так называемые аппараты с ионообменными смолами. Многие органические вещества в дисперсном состоянии обладают свойством (будучи сами нерастворимыми в воде) поглощать на своей поверхности в большом количестве растворимые соли, очищая от них воду. Они регенерируются — восстанавливают свою способность к поглощению — обработкой растворами кислот или щелочей, которые удаляют поглощенные примеси. [c.190]

Ионообменными смолами, или ионитами называются полимерные сорбенты, имеющие трехмерную сетчатую структуру, содержащие ионогенные группы, способные к диссоциации и обмену с ионами окружающей среды. Ионообменные смолы не должны растворяться в той среде, из которой они поглощают ионы, поэтому они должны иметь сетчатую структуру. Их часто называют сшитыми полиэлектролитами. Ниже в качестве примера приведены симические формулы двух распространенных ионитов КУ-1 и КУ-2 [c.508]

Различная степень набухания ионообменных смол в воде (и в водных растворах), зависящая от степени сшитости ионита, числа и свойств ионогенных функциональных групп, приводит к различию в проницаемости зерен сорбентов для ионов больших размеров. Повышение степени набухания ионитов вызывает повышенную способность для ионов больших размеров проникать в зерна и поглощаться сорбентами. Так, например, ионы органических веществ с молекулярным весом порядка 500—1000 могут быть сорбированы с огромными емкостями, превышающими вес сухого сорбента при коэффициентах набухания ионитов (отношении объема набухшей смолы к объему сухой смолы) порядка 3—4. Емкость сорбции тех же веществ на сильносшитых сорбентах, полученных при введении 10—20% дивинилбензола в смолу, составляет всего лишь миллиграммы на грамм сорбента. На этой основе созданы системы сорбентов с постепенно изменяющейся пористостью (проницаемостью). Так, сульфокатиониты типа СБС с коэффициентом набухания 1,2—1,4 сорбируют лишь аминокислоты и низкомолекулярные пептиды те же катиониты с коэффициентом набухания 1,7—2 сорбируют уже пептиды с молекулярным весом порядка тысячи наконец, катиониты СБС с коэффициентом набухания 4 поглощают сотни миллиграмм инсулина в расчете на грамм сорбента, не сорбируя сывороточные альбумин и глобулин [16]. Избирательная сорбция инсулина из белковых растворов проводится в колонке, заполненной набухающей сульфосмолой с зернами диаметром 0,2—0,5 мм. Медленная диффузия молекул белков в столь большие зерна сорбента не приводит к равновесию даже в течение многих часов. В связи с этим емкость сорбции зависит существенным образом от времени контакта раствора и сорбента. При значительных временах эксперимента сорбентом начинает поглощаться уже заметное количество белков большего молекулярного веса, что ухудшает избирательность сорбции инсулина. [c.197]

В реакциях элиминирования часто используется. способность ионитов поглощать отщепляемые кислотные продукты, например галЬгенводороды в подобных случаях применяются аниониты, действующие скорее как ионообменные смолы, чем как катализаторы Однако ряд реакций дегидрогалогенирования идет в присутствии катионитов как катализаторов . [c.79]

Закон, описывающий адсорбцию малых ионов в области концентрированных растворов низкомолекулярного электролита, свидетельствует о кооперативной адсорбции малых ионов. Это может быть следствием гетерогенной структуры гелей полиэлектролитного комплекса, состоящих из неупорядоченных областей, способных нормально адсорбировать низкомолекулярные электролиты, и упорядоченных (лестничных) областей, способных поглощать малые ионы только в процессе кооперативной реакции обмена. Такие же эффекты наблюдаются и в случае ионообменных смол, полученных полимеризацией, например, акриловой кислоты внутри частиц анионообмен-ника, в частности поливинилтриалкилпиридинийхлорида . Эти смолы представляют собой сшитый анионит, в клетках которого находится противоположно заряженный и взаимодействующий с ним слабый нолиэлектролит. Анализ экспериментальных данных по сорбции низкомолекулярных солей этими смолами также свидетельствует об их гетерогенной структуре Это очень существенно для практического использования таких систем, например для применения их в качестве ионообменных материалов для обес-соливания воды и водных растворов. Очевидно, что для более [c.12]

Для получения фенолальдегидных смол, способных поглощать анионы (кислые соединения) из жидкостей, их модифицируют первичными или вторичными аминами, алкиленполиами-нами, например, этилендиамином, диэтилентриамином и др. Чем бошьше аминной части по отношению к фенольной, тем выше способность данной смолы поглощать анионы. Для повышения сопротивления набуханию в кислых растворах фенолальдегидные, модифицированные аминами, анионообменные смолы дополнительно модифицируют углеводами, восстанавливающими фелингову жидкость. Первоначальное измельчение ионообменных фенолальдегидных смол проводят введением за-желатинизированной смолы с температурой 80—90° в холодную воду. [c.59]

Теория и практика ионного обмена в гетерогенных системах продолжает в настоящее время стремительно развиваться. Основная масса выпускаемых промышленностью ионообменных смол представляет собой сополимеры стирола и дивинилбензола, содержащие кислотные или основные функциональные группы, в последние годы проведены многочисленные работы по синтезу новых типов ионитов. Значительный интерес вызвало, в частности, появление макропористых ионитов, содержащих в дегидратированном состоянии каналы и поры, ограниченные уплотненной структурой сетчатого полимера. На этих смолах достигается резкое повышение скорости ионного обмена, особенно для ионов органических веществ, имеющих не очень большой молекулярный вес. Получены иониты, содержащие значительное количество гидрофобных радикалов, способные поглощать в больших количествах и притом обратимо органические вещества из воды, что позволило предложить новые усовершенствованные варианты технологического процесса водоочистки. Синтезированы иониты с различными, в том числе с длинноцепными мостикообразными агентами, например полиметилендиметакриламидом. Зерна последней группы ионообменных смол характеризуются сетчатой структурой с улучшенной равновесной и кинетической проницаемостью. Наконец получены многочисленные новые ионообменники — производные целлюлозы, а также минеральные иониты, например вольфраматы, цирконаты и ионообменные материалы на основе активированных углей различных марок. Особое место занимают жидкостные иониты и другие группы линейных полиэлектролитов, в частности полимерные физиологически активные вещества. [c.3]

В последние годы в разработке технологии выделения и очистки ферментов широкое распространение получили ионообменные смолы. В об--ласти синтеза ионитов, способных с большой селективностью и полной обратимостью сорбции поглощать из многокомпонентных растворов слож- ) ные органические ионы, существуют две тенденции. Первая связана с синтезом жестких макропористых сорбентов, обладающих большой гетерогенной плотностью в зерне, у которых наряду с плотными участками, не проницаемыми для белков, имеются большие поры с диаметром, превосходящим размеры макромолекул белка Вторая — с синтезом гелевых сорбентов, обладающих в набухшем состоянии повышенной проницаемостью по отношению к белковым макромолекулам. Взаимодействие макромолекул белка со сшитым полиэлектролитом осуществляется по сильно развитой поверхности полимера в виде слоев [ ]. Работы, проведенные с использованием таких сорбентов, позволили разработать.простые технологические схемы выделения ряда белковых веществ ]. [c.216]

Ионообменная смола Имак ТМР обладает способностью поглощать из рассола хлорида натрия не только соединения ртути, но также кадмия, свинца, хрома и других тяжелых металлов, т. е. обладает способностью очищать рассол Na l от многих амальгамных ядов [5]. Важным техническим мероприятием, позволяющим сократить потери ртути, являются замкнутые системы использования загрязненных ртутью сточных вод. [c.75]

Одним из важнейших способов изменения сорбционных свойств ионитов является введение при синтезе различного количества мостикообразующих (сшивающих) агентов разнообразных типов, создание полимеров различной сетчатости. При введении большого количества сшивающих агентов получаются малонабухающие ионообменные смолы, поведение которых по отношению к воде во многом аналогично свойствам минеральных ионитов. Ионообменные смолы с ограниченным количеством поперечных связей в полимерных цепях, напротив, способны поглощать значительное количество полярного растворителя. Таким образом, создаются сильнопабухающие иониты, обладающие значительной внутри-сетчатой пористостью или микропористостью в набухшем состоянии. Использование смол различной степени внутрисетчатой пористости открыло исключительно большие возможности для разделения ионов одного знака заряда по размерам, создания высоко- [c.156]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология