Иониты матрица, влияние на ионообменное равновесие

Наибольшее влияние на ионообменное равновесие оказывают химические реакции в ионообменных системах, приводящие к резкому смещению равновесий (см. главу HI). В упрощенном изложении основ ионного обмена влияние состава раствора в целом не рассматривается, а учитывается лишь концентрация ионов, знак заряда которых противоположен знаку заряда матрицы ионита. Однако активность этих ионов в большинстве практических случаев в решающей мере зависит от общего состава раствора. В справочнике [9J и в ряде монографий, например [63], приведены диаграммы, представляющие распределение отдельных элементов в зависимости от концентрации различных кислот или их смесей для ионитов разных типов, и диаграммы обобщают воздействие различных факторов, преимущественно влияние химического связывания ионов, на ионообменное равновесие, и служат важным пособием при выборе условий проведения ионообменных операций. [c.35]

Ионная сила элюента влияет на удерживание намного сильнее, чем изменение pH. Это известно еще из классической ионообменной хроматографии (см., например, рис. VIII.3). Если емкость ионообменника относительно невелика, сильнее всего к уменьшается с увеличением концентращ1и фосфата от 0,01 до 0,05 м. У обмжников с более высокой емкостью эта область сдвинута к более высоким концентрациям ионов. Влияние концентрации ионов в элюенте на к объясняется смещением ионообменного равновесия. Значения к компонентов пробы обратно пропорциональны концентрациям ионов. Если, используя значения к, приведенные на рис. УШ.З, построить зависимость к от обратной концентрации, то получим прямую, которая не проходит через нуль, а пересекает ось при к, равном 0,1 —0,8. Таким образом можно определить влияние матрицы на удерживание, поскольку в системе с обращенной фазой на сорбцию на поверхности матрицы почти не влияет концентрация неорганических ионов. [c.195]

При рассмотрении свойств синтетических полимерных ионообменных смол общепринятым является предположение о доннаноБском равновесии между ионитом и раствором. Уравнение Доннана выведено на основании термодинамических соотношений при условии, что система сохраняет электронейтрадьность и что ионит так же, как раствор, гомогенен. Если считать, что ионит гомогенен, его можно рассматривать как концентрированный раствор электролита, в котором ионы определенного знака связаны с матрицей полимера [1], которая не нарушает пространственного распределения зарядов в растворе и свойства ионов, включая диссоциацию ионогенных групп. Однако полимер исключает часть ионов из пространства, занимаемого ионитом, и, следовательно, путь, который совершают ионы при диффузии в ионит, увеличивается. Следующее допущение состоит в том, что единственным параметром, характеризующим структуру ионита, является число поперечных связей, измеряемое количеством введенного в ионит дивинилбензола (ДВБ), Райхенберг и Маккоули [2] подробно исследовали влияние содержания ДВБ при обмене ионов щелочных металлов и водорода на сульфированных сополимерах стирола и дивинилбензола, изменяя в широком интервале содержание последнего. [c.76]

Грегор [25] первый четко указал на то, что явление ионного обмена в смолах можно рассматривать как пример доннанов-ского равновесия, причем осмотическое давление внутреннего раствора уравновешивается механическим давлением напряженной полимерной сетки. Основная идея этой концепции, однако, принадлежит Проктору и Вильсону (1916 г.), которые использовали ее для объяснения влияния pH на набухание желатины, Незаряженный сшитый гель набухает в подходящем растворителе до равновесного объема, определяемого главным образом отношением объема, приходящегося на одну поперечную связь, к молярному объему растворителя и величиной термодинамического коэффициента взаимодействия между полимером и растворителем для степени набухания можно вывести термодинамические или статистические формулы (см., например, [26]), причем свободная энергия смешивания уравновешивается свободной энергией растяжения полимерных цепочек. Эта теория, однако, не нашла применения для ионообменных смол, используемых на практике, во-первых, ввиду того, что степень их сшивки достаточно высока, а во-вторых, потому, что свободная энергия растворения сшитой смолы относительно невелика по сравнению с энергией смешивания растворителя с диссоциированными ионами. Если рассматривать фазу набухшей смолы как раствор, то станет очевидным, что молярная концентрация ионов несравнимо больше, чем концентрация полимера таким образом, ответственными за понижение химического потенциала растворителя в среде являются главным образом противоионы. Следовательно, вода из внешнего раствора имеет тенденцию диффундировать внутрь до тех пор, пока энергия растяжения матрицы не скомпенсирует противоположный по знаку член в выражении для свободной энергии. [c.115]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология