Иониты пористые

Вода — самое распространенное в природе химическое соединение. Она покрывает 70,8% земной поверхности и занимает примерно 1/800 объема Земли. Содержание воды в литосфере, по современным оценкам, превышает 10 км , т. е. сопоставимо с ее количеством в морях и океанах. Вода присутствует в горных породах в свободном или связанном виде. Принято выделять несколько разновидностей воды, различающихся по степени связанности от гравитационной воды, способной перемещаться под действием силы тяжести или напорного градиента, до химически связанной конституционной воды, входящей в кристаллическую решетку минералов, как правило, в виде гидроксильных групп. Содержание свободной воды может достигать десятков процентов в пористых и трещиноватых породах верхних горизонтов земной коры, резко уменьшаясь с глубиной, хотя не всегда монотонно. Распределение воды по горизонтали также весьма неоднородно на всех глубинах встречаются участки различной степени обводненности, которую, однако, нигде нельзя считать нулевой. Физическое состояние воды зависит от давления, увеличение которого составляет примерно 100 МПа на каждые 3 км глубины, и температуры, определяемой геотермическим градиентом (от 5—10 до 200 град/км). Зона жидкой воды (а также льда в высоких широтах на глубине до 1 км) сменяется областью надкритического флюида при температурах 400—450°С выше 1100°С молекулы воды диссоциированы. Многие другие свойства воды также заметно изменяются с глубиной. Так, ионное произведение воды в нижней части земной коры оказывается повышенным на шесть порядков. Возрастает при этом и способность воды образовывать гомогенные системы с компонентами вмещающих пород, находящихся в твердом или частично расплавленном состоянии. Таким образом, можно сказать, что все природные жидкие и надкритические фазы представляют собой многокомпонентные смеси, в кото- [c.83]

При совместной адсорбции электролитов с разноименными ионами пористая основа поглощает то вещество, которое более всего соответствует силовому полю поглотителя и потому наиболее устойчиво в твердой фазе [89]. [c.134]

Еще в начале XX в. изобретен способ обессоливания воды методом электродиализа. Было найдено, что при пропускании постоянного тока через воду, ионы солей движутся к электродам. Поставив на пути ионов пористые диафрагмы (мембраны), можно скапливать опресненную воду в межэлектродной части, а рассолы — в камерах, ближе к электродам. Однако многие годы электродиализ не находил применения из-за низкого (16—18%) к. п. д. установок. Это препятствие помогли преодолеть диафрагмы из ионообменных смол в виде листов, а затем и пленок. Они обладают высокой избирательной проницаемостью по отношению к катионам или анионам. В многокамерных установках с катионитовыми или анионитовыми диафрагмами коэффициент использования электроэнергии достигает 90% и более. Среди ионитных мембран выделяются своим качеством пленки из сополимера, получаемого радиационной прививкой стирола к тефлону. Схема одной из таких установок изображена на рис. 6. [c.71]

Рассмотрим работу ХИТ на примере одного из наиболее простых гальванических элементов — элемента Даниэля —Якоби. Этот элемент включает цинковую пластину, погруженную в раствор сульфата цинка, и медную пластину, помещенную в раствор сульфата меди. Растворы отделены друг от друга проницаемой для ионов пористой перегородкой. Данная электрохимическая система условно изображается следующей схемой [c.275]

При разделении радиоактивных ионов пористой средой служат пленки ацетилцеллюлозы, обладающие однородной микропористой структурой. [c.437]

Методами статистической термодинамики описана адсорбция газов и паров на поверхности ионных кристаллов (галогениды щелочных металлов) и ионных пористых кристаллов (цеолиты типа А и X). Приведены результаты расчета термодинамических свойств простых молекул, адсорбированных на этих кристаллах. [c.472]

Адсорбция на ГТС мало чувствительна к таким особенностям электронной структуры молекул, как дипольные и квадру-польные моменты. Для повышение чувствительности к ним надо выбрать ионный адсорбент, создающий на поверхности электростатическое поле, вызывающее ориентационное электростатическое притяжение полярных молекул. Особенно сильны эти эффекты на таких поверхностях, где положительные заряды сосредоточены в катионах малого радиуса, а отрицательные распределены по внутренним связям больших комплексных анионов. Однако для сопоставления расчетов с экспериментом использование хроматографии на непористых солях с низкой удельной поверхностью затруднительно. Во-первых, их поверхность обычно физически неоднородна и на нее часто выходят грани с разными индексами, во-вторых, ее трудно предохранить от адсорбции следов воды. Поэтому предпочтительны ионные пористые кристаллы цеолита. Поверхность каналов цеолитов, хотя и сложна по структуре, но физически однородна, а следы воды могут отравить лишь малую часть огромной внутренней поверхности этих пористых кристаллов. Кроме того, электростатическое поле в цеолитах одного и того же типа (например, в фожазитах [25, 56—58]) можно изменять, меняя в [c.207]

Что касается молекулярной теории селективности, то следует отметить, что она более развита для адсорбционной хроматографии, поскольку силовые центры в твердых веществах фиксированы. В простейших случаях неспецифической и специфической газо-адсорбцион-ной хроматографии (столбцы 1, 2 и 3) можно количественно рассчитать характеристики удерживания с помощью молекулярно-статистической теории адсорбции и теории межмолекулярных взаимодействий в атом-атомном приближении. При существующем состоянии теории расчеты термодинамических характеристик удерживания (для нулевой пробы) в этом приближении согласуются с экспериментом не только для углеводородов на непористом атомном адсорбенте (графитированной термической саже), но и для различных неполярных и полярных молекул в сложных ионных пористых кристаллах цеолитов (см. разд. 6 этой главы). Для дальнейшего прогресса необходимо как улучшение теории, так н более точные измерения термодинамических характеристик удерживания. Это позволит распространить эту теорию на газовую хроматографию любых сложных молекул на различных непористых и пористых кристаллах и на некоторых важных аморфных адсорбентах (с известным статистическим распределением силовых центров), а также на газовую хроматографию на модифицирующих, определенным образом ориентированных монослоях, нане- [c.26]

Большое значение имеет кислотность воды, применяемой для отмывки каучука от остатков эмульгаторов и электролитов. При pH воды больше 8 с содержанием даже незначительных количеств ионов Са и Mg (около 2 мг-экв/л) в процессе отмывки образуются труднорастворимые соли полимера и этих металлов, ухудшающие качество готового каучука. При промывке водой с pH 6 этот обмен незначителен. Отмывка от остатков эмульгатора способствует повышению когезионной прочности частиц сырого каучука, что обеспечивает образование прочной, пористой ленты. [c.399]

Радиоактивные индикаторы могут быть с успехом применены для изучения кинетики обменных реакций в гетерогенных системах. Интересными реакциями, которые не могли быть изучены без применения меченых атомов, являются реакции осадков с ионами, находящимися в растворе, или реакции между твердыми телами (например, металлами) и ионами. В ряде случаев изотопы могут быть с успехом применены для изучения свойств и величины поверхности мелкокристаллических или пористых тел. [c.381]

С ростом pH диффузия воды, влагопроводность и миграция водорастворимых соединений в торфяных системах снижаются [224, 229]. Однако на перенос влаги и растворенных веществ в данном случае определенное влияние оказывают также изменения структуры и емкости обмена торфа. С ростом pH органические компоненты торфа интенсивно набухают, уменьшая тем самым активную капиллярную сеть и влагопроводность мате риала. При снижении pH в торфе наблюдается процесс, обратный описанному. Рыхлые гуминовые образования торфа претерпевают компактную коагуляцию, активизируя капиллярную сеть и, соответственно, перенос влаги в материале. По характеру зависимости а от pH торфяные системы при рН 4, согласно [218], можно отнести к коллоидным капиллярно-пористым, а при рН>4 — к типичным коллоидным. Кроме того, при низких значениях pH концентрация ионов в дисперсионной среде торфа возрастает, а при высоких pH, наоборот, снижается. Это является следствием перехода ионов из обменного состояния в раствор. [c.75]

В—структурная константа мембраны при расчете селективности D—коэффициент диффузии Dam—коэффициент диффузии растворителя в мембране d—диаметр поры мембраны dr.a—диаметр гидратированного иона а—эквивалентный диаметр канала /о— пористость мембраны G—проницаемость мембраны АЯ—теплота гидратации I— ионная сила раствора 1—коэффициент Вант-Гоффа К—степень очистки раствора /Ср—коэффициент разделения к, La, Lp—расход концентрата, исходной жидкости и растворителя соответственно [c.11]

Вода дисперсных систем является не только растворителем, но и средой, в которой осуществляется перенос растворенных веществ. При этом, в зависимости от механизма влагопереноса и массообменных параметров капиллярно-пористых материалов, интенсивность миграции, а также характер перераспределения в них растворенных веществ может быть различным. Особый интерес в этом плане представляют закономерности миграции электролитов в тонких граничных слоях воды. Кроме того, исследование миграции ионов позволяет получить информацию о структуре граничных слоев влаги, их гидродинамике в дисперсных материалах при различных условиях влагообмена. [c.77]

Электроны, образующиеся при реакции в левом сосуде, перетекают по внешней цепи на правый электрод, где они используются для реакции с ионами водорода. (Кружок со стрелкой во внешней электрической цепи означает устройство для измерения тока или для выполнения работы.) Гидроксидные ионы медленно диффундируют через пористую перегородку справа налево, чтобы поддерживалась электрическая нейтральность раствора, и соединяются с протонами, которые образуются в левом сосуде. [c.160]

Если разъединить эти два вещества в простом по устройству элементе, изображенном на рис. 19-4, а, то можно получать полезную работу. Цинк самопроизвольно окисляется на аноде (слева), а ионы меди восстанавливаются в металл, который осаждается на катоде. Электроны протекают во внешней цепи от анода к катоду, и при 1 М концентрации обоих растворов между электродами возникает разность потенциалов 1,10 В. Анионы диффундируют через пористую перегородку справа налево, чтобы поддерживалась электрическая нейтральность раствора. [c.164]

Ацетатцеллюлозные мембраны не пригодны для этой задачи, так как задерживают примерно в равной степени катионы и анионы. Используя же дисперсные добавки, образующие на пористых подложках положительно или отрицательно заряженный слой, можно добиться соответственно отделения только катионов или анионов. Причем, если ионы многовалентные, то динамические мембраны по селективности почти не уступают ацетатцеллюлозным (табл. И,11). [c.90]

Скорость окисления металла определяется не диффузией ионов через образующееся соединение. Так, сульфидирование никеля N1 + 3 = N 5 приводит к образованию пористой, незащитной пленки, скорость роста которой определяется диссоциацией За. Поэтому добавки Сг и Ag к N1 оказывают влияние, обратное предсказываемому теорией Вагнера— Хауффе. [c.88]

Обменная емкость ионитов зависит от ряда факторов, из ко-)рых основными являются активность ионов, пористость смол и ловия ионообмена. В зависимости от температуры, концентрами растворов и других факторов рабочая обменная емкость моет значительно отличаться от полной. [c.249]

В статье Пошкуса [12] рассмотрена молекулярная теория адсорбции на несиецифических адсорбентах, не содержащих иа поверхности ионов или полярных функциональных групп. В настоящей статье мы ограничимся кратким обзором общей теории адсорбции газов и паров на твердых поверхностях и ее применением к адсорбции на ионных непористых кристаллах (галоидные соли щелочных металлов) и ионных пористых кристаллах (цеолиты типа А и X). Приводятся также полученные в нашей лаборатории результаты расчетов термодинамических свойств простых молекул, адсорбированных на этих кристаллах. [c.23]

Рис. 19-2. Водородный концентрационный элемент для превращения свободной энергии расщиряющегося газа при давлении 10 атм в полезную работу. Два платиновых электрода погружены в чистую воду (с концентрацией ионов водорода 10 моль-л" ) в двух сосудах, соединенных трубкой с пористой перегородкой, которая пропускает ионы, но позволяет поддерживать разность давлений. Газообразный водород проходит над каждым электродом при помощи спускных клапанов и регуляторов в левом сосуде поддерживается давление 10 атм, а в правом сосуде давление 1 атм. В процессе работы элемента в нем одновременно протекают следующие реакции

Значительный интерес представляет опреснение воды методом электроадсорбции ионов пористыми электродами. Оно основано на том, что образование двойных электрических слоев на разноименно заряжаемых от источника постоянного тока инертных электродах, обладающих сильно развитой поверхностью, сопровождается извлечением весьма значительных количеств растворенной соли. [c.473]

Карбоксильные смолы отличаются от сульфосмол пониженной ионизацией функциональных групп. Полная ионизация в смолах этого типа происходит при значениях pH, превышающих 8—9, а сколько-нибудь заметная ионизация имеет место при pH выше 5. Вместе с тем даже из нейтральных растворов при pH около 7, когда примерно половина карбоксильных групп ионизирована, ионы металлов за ограниченное время сорбируются из небуферных растворов в ничтожно малых количествах. Это явление было объяснено малой скоростью диффузии ионов водорода из зерен карбоксильных смол в раствор [7]. Сорбция диполярных ионов катионитами в водородной форме, как отмечалось выше, протекает с перезарядкой ионов и превращением их в катиониты на сорбенте. В связи с этим при сорбции диполярных ионов карбоксильными смолами в водородной форме отсутствует наиболее замедленный акт — диффузия ионов водорода из зерна ионитов в раствор. Однако в случае карбоксильных смол в водородной форме возникает второе кинетическое препятствие — малая степень набухания ионита и, следовательно, малая степень пористости, зависящая от слабой сольватации неионизированных функциональных групп па сшитых сорбентах. Эта причина замедления сорбции цвиттерионов может быть преодолена путем синтеза слабосшитых карбоксильных смол, например, при сополимеризации метакри-ловой кислоты с 0,5—1% дивинилбензола. Еще лучший результат в отношении повышенного набухания карбоксильных смол в водородной форме наблюдается при использовании в качестве сшивающего агента не дивинилбензола, а других кроссагентов, содержащих полярные группы в молекуле. Удачной смолой такого типа оказался катионит КМТ, представляющий собой сополимер метакриловой кислоты и триазина. Емкость сорбции диполярных ионов пористыми карбоксильными смолами в водородной форме определяется уже не кинетическими, а равновесными причинами. Емкость сорбции цвиттерионов катионитами в водородной форме в соответствии с процессом, описываемым уравнением (1), зависит от концентрации в отсутствие конкурирующих ионов по уравнению Лэнгмюра [c.191]

Значительный интерес представляет опреснение воды методом электроадсорбции ионов пористыми электродами. Оно основано на том, что образование двойных [c.413]

Л — яона окисления 2 — загрузочная норонка 3 — пористая пластинка 4 — отволн, я труба лля гаг ов и паров 5—выносная труба для охлаждения циркулирующей ре< кц ионный массы 6—гпуск1гая труба для нродуктов, увлеченных в виде пены 7—кольцевое пространство для сбора лены —рубашка, обогреваемая паром. [c.455]

Введение в раствор небольших количеств молекулярных и ионных веществ — один из наиболее эффективных способов воздействия на ход процесса электроосаждеиия металлов. Многие, преимущественно органические, вещества способны увеличивать блеск осадков (блескообразоватвли), сглаживать их поверхность выравниватели), и изменять другие свойства, например пористость, твердость, хрупкость, способность окклюдировать водород и т. д. (Кудрявцев, Матулис и др.). [c.462]

У тцелочных и щелочноземельных металлов (за исключением Ве) окисная пленка пориста и поэтому не может оказывать защитного действия ионы металла имеют меиьший объем, чем атомы чистого металла. [c.551]

По-видимому, перспективной областью применения синтетических латексов является приготовление высоконаполненных латексных композиций различного назначения. Для достижения равномерного распределения полимера в таких композициях требуется придать латексу устойчивость для избежания преждевременной коагуляции в процессе смешения его с вяжущими матёриалети в том числе содержащими поливалентные ионы. Такой устойчивостью обладают латексы, содержащие НПАВ. Они смешиваются без коагуляции с 400% (масс.) гипса, обеспечивая получение материалов с резко (в 3—4 раза) повышенными прочностными показателями и уменьшенной пористостью и воздухопроницаемостью. [c.611]

Если вы живете в районе с жесткой водой, устройство для ее умягчения может быть присоединено к водяному насосу. При входе в дом вода попадает в большой бак, наполненный ионообменной смолой, иа1Юдобие той, которую вы использовали при выполнении лабораторной раЗоты. Смола состоит из миллионов мельчайших нерастворимых пористых шарике в, притягивающих положительно заряженные ионы. Вначале смола заполнена ионами натрия. Ионы кальция и магния, содержащиеся в жесткой воде, притягиваются к смоле и связываются с ней. Вместо этого в раствор выделяются ионы на- [c.86]

В последние годы в химической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промынгленности широкое распространение получили высокоэффективные сорбенты — синтетические цеолиты. Дегидратированные цеолиты представляют собой пористые кристаллы. В решетке цеолита, как и в других алюмосиликатах, часть ионов четырехвалентного кремния замещена трехвалентными ионами алюмипия, благодаря чему реснетка цеолита обладает некоторым остаточным отрицательным зарядом. Катионы, компенсирующие отрицательную валентность анионных каркасов, располагаются во внутренних полостях решетки, чем обусловлены ионообменные свойства цеолитов. Эффективные диаметры окон, соединяющие большие полости решетки цеолитов, в значительной степени зависят от природы и размеров катионов, расположенных в непосредственной близости к этим окнам. [c.310]

Наблюдения показывают, что ни ZnS04, ни медный стержень не являются обязательной составной частью подобного элемента. Металлическая медь осаждается на катоде из любого другого хорошего проводника, например на платиновой проволоке, а раствор сульфата цинка в анодном отделении можно заменить любой другой проводящей солью, которая не реагирует с цинковым анодом, как, например, хлорид натрия. Пористая перегородка оказывает значительное сопротивление диффузии ионов и поэтому создает довольно высокое электрическое сопротивление, препятствующее получению сильного тока от элемента. Лучший метод заключается в использовании соляного мостика, который представляет собой стеклянную U-образную трубку, содержащую какой-либо электролит типа KNO3, смешанный с агар-агаром или желатиной, чтобы удержать электролит в трубке (рис. 19-4,6). [c.164]

Динамические мембраны образуются при фильтровании раствора, содержащего примеси диспергирован 10го вещества, через пористые подложки [94—109]. Подложки, имея поминальный размер пор от 3 нм (30 А) до 5 мкм, сами по себе не способны задерживать молекулы и ионы растворенных низкомолекулярных веществ [94]. Однако в результате сорбции дисперсных часпщ на поверхности подложки, обращенной к раствору, образуется полупроницаемый слой. [c.83]

Селективность пористых мембран. Обратимся к рис. IV-27, где показана зависимость концентрации Na l и КС1 в фильтрате от концентрации их в исходном растворе х. Вертикальная прямая 1 на рисунке соответствует той концентрации электролита, при которой воды в растворе достаточно лишь для заполнения первичной и вторичной гид-ратных оболочек ионов электролита, а прямая II — концентрации, при которой вся вода включена только в первичные гидратные оболочки, что соответствует границе полной гидратации (ГПГ). При расчете этих концентраций приняты следующие координационные числа гидратации лка+=6, /гк+ =6, лсг=8, с учетом, что с каждой молекулой воды в первичной гидратной оболочке соединяется 3 молекулы воды во вторичной оболочке [159]. [c.205]

Структура осадка прежде всего определяется гидродинамическими факторами, к числу которых относятся пористость осадка, размер составляющих его твердых частиц и удельная поверх1Ность или сферичность этих частиц. Однако на структуру осадка очень сильно влияет и ряд других факторов, которые до некоторой степени условно можно назвать физико-химическими. Такими факторами являются, в частности, степень коагуляции или пептизации твердых частиц суапензии содержание в ней смолистых и коллоидных примесей, закупоривающих поры влияние двойного электрического слоя, возникающего на границе раздела твердой и жидкой фаз в присутствии ионов и уменьшающего эффективное сечение пор наличие сольватной оболочки на твердых частицах (действие ее проявляется при соприкосновении частиц в процессе образования осадка). Вследствие совместного влияния гидродинамических и физико-химических факторов изучение структуры и сопротивления осадка крайне ослоя няется, и возможность вычисления со противления как функции всех этих факторов почти исключается. Влияние физико-химических факторов, тесно связанное с поверхностными явлениями на границе раздела твердой и жидкой фаз, в особенности проявляется при небольших размерах твердых частиц суспензии. По мере увеличения размера твердых частиц усиливается относительное влияние гидродинамических факторов, а по мере уменьшения их размера возрастает влияние физико-химических факторов. [c.14]

П фактор. Образование малорастворнмых кристаллов солей происходит в результате взаимодействия сульфат и сульфат-ионов с солями кальция. Получающиеся при этом кристаллы сульфата и сульфоната кальция частично закупоривают наиболее промытые водой поры и трещины, увеличивают в них кажущуюся вязкость вытесняющей воды, способствуя тем самым движению закачиваемых масс воды в направлении нефтенасыщенных пор, что в конечном счете приводит к выравниванию фронта вытеснения и увеличению коэффициента охвата пласта заводнением. Лабораторными исследованиями установлены зависимости нефтеотдачи от наличия кристаллических осадков солей в пористой среде (рис. 72). При больших концентрациях нерастворимых солей в вытесняющей среде эффект будет снижаться, а кривая в общем случае имеет математический максимум. [c.136]

Анализируя результаты расчета относительного объема проточных (/о) и тупиковых (1—/о) нор, интересно отметить значительное превышение величин (1—/о) над значениями доли тупиковых пор, полученными в работе [40] с использованием радиоиндика-торного метода. Превышение значений (1—/о) можно объяснить не только различиями в пористой структуре использованных материалов, но также и тем, что методика применения ионной метки, по-видимому, не исключает возможности проникновения меченых частиц в тупиковые поры межгрануляторного пространства, что могло привести к завышенным расчетным значениям объема водопроводящих каналов. [c.402]

В пористих материвяях газы чисто физически, в молекулярной состоянии, проникают сквозь открытые каналы и поры, в пяотных материалах происходит избирательная атомно-ионная диф- фузия газа. [c.33]