Катионообменное сродство

Очень сильное влияние на упорядочивающее воздействие поверхности глинистых минералов на воду оказывает состав обменных катионов. Это объясняется прежде всего прочностью связи катионов с поверхностью глинистой частицы, т. е. способностью их к диссоциации и участию в катионообменных реакциях. Степень поверхностной диссоциации (т. е. поверхностного растворения) глинистых минералов, замещенных одновалентными катионами, на один-два порядка выше степени диссоциации глин, обменный комплекс которых насыщен двухвалентными катионами. При прочих равных обстоятельствах степень поверхностной диссоциации зависит не только от плотности заряда обменного катиона, но и от взаимного влияния силовых полей поверхности частицы и катиона друг на друга при взаимодействии с водой. По мере увлажнения поверхности глин вокруг обменных катионов развиваются области с упорядоченными молекулами воды. Часть слабо связанных с поверхностью катионов удаляется от нее и может участвовать в трансляционном движении вместе с молекулами воды и растворенными в ней органическими и неорганическими веществами. Если в дисперсионной среде находятся крупные гидратированные катионы (Ма+, Mg2+), то они, вытеснив с поверхности глинистого минерала менее гидратированные катионы (К+, Са ), могут привести к увеличению гидратной оболочки глинистых частиц. В натриевом бентоните по мере возрастания содержания воды и уменьшения концентрацни суспензии отдельные слои глинистых частичек полностью диссоциируют. В бентоните, обменный комплекс которого насыщен магнием или кальцием, этого не произойдет, хотя ионный радиус этих катионов в гидратированном состоянии почти в два раза превышает радиус гидратированного натрия. Это, видимо, является следствием как изменения структуры воды и размеров гидратированных катионов вблизи поверхности в зависимости от их химического сродства, так и сжатия диффузной части двойного электрического слоя. [c.70]

Катионообменные формы цеолитов по характеру увеличения ширины линии могут быть расположены в ряд, аналогичный ряду прочности аммиакатов металлов, причем, как и при адсорбции паров воды [26], существует однозначная связь между шириной линии и сродством аммиака к обменным катионам. При заполнении адсорбционного пространства цеолита молекулы аммиака располагаются в первую очередь у обменных катионов. Эти результаты хорошо согласуются с адсорбционными измерениями. [c.216]

Фенолы, имеющие кислый характер, могут сорбироваться на анионообменных смолах по анионообменному механизму. Их ароматические ядра проявляют большое сродство к матрице ионообменников на основе сополимера стирол—дивинилбензол и включаются как в ионную, так и в молекулярную сорбцию. Обнаружено, что фенолы можно также выделить путем их неионной сорбции на функциональных группах ионообменных смол [29], вследствие чего для разделения фенолов можно использовать как анионо-, так и катионообменные смолы. [c.38]

В ионообменных разделениях коэффициент распределения можно изменить несколькими способами. Во-первых, он зависит от концентрации конкурирующих ионов в подвижной фазе. Например, в катионообменном процессе увеличение концентрации неорганических катионов в подвижной фазе будет уменьшать сродство органического вещества к ионообменнику и, следовательно, ускорит их прохождение через колонку. [c.217]

Хроматографическое поведение красителей на ионообменных бумагах зависит от сродства ионов красителя анионообменные бумаги благоприятны для анионных красителей, катионообменные— для катионных. [c.71]

Этими группами определяются тип и активность обменника. Ионообменные смолы подразделяются на катионо- и анионообменные в зависимости от того, какого рода сродство они проявляют к катионам или анионам. Более того, каждую из этих групп можно разделить на сильно- и слабокислотные катионообменные смолы, сильно- и слабоосновные анионообменные смолы. Вышеуказанные свойства ионообменников придают им различные активные группы. Наиболее важные сильнокислотные катионообменные смолы содержат сульфогруппы (—ЗО Н" ) (см. таблицу). [c.212]

При рассмотрении сродства иона Ве + к твердым и жидким ионообменникам (как и при изучении других химических свойств бериллия) надо учитывать, что отношение заряда иона Ве + к его радиусу велико, сродство Ве + к сульфокислым катионообменным смолам обычно меньше, чем сродство катионов щелочноземельных металлов. Однако Боннер и др. [41] нашли, что по сродству к ионообменникам в хлоридной среде ионы элементов [c.27]

Такие гипотетические смешанные адсорбенты до сих пор не получены. Следовательно, пока эта идея остается лишь предположением. Так как многие лиганды заряжены отрицательно, автоматически будет проявляться катионообменный эффект, и хотя предпочтительно работать с системой при таких значениях pH и ионной силы, которые позволяют избегать подобных эффектов, однако даже в идеальном случае это трудно достижимо. Например, киназа с незначительным сродством к АМР не связывается с АМР-агарозой в 0,1 М фосфатном буфере, но может связаться со смешанным катионообменником за счет отрицательного заряда АМР в более слабом буфере, таком, как 0,01 М МЭС или МОПС. Хотя при этом могут связываться и другие основные ферментные белки, это не означает, что они будут вымываться при аффинной элюции с помощью свободного АТР, используемого для элюции киназы, если только концентрация АТР не будет значительно повышать ионную силу. [c.158]

Тяжелые РЗЭ, комплексы которых диссоциируют слабо, дают мало ионов в растворе, мало поглощаются смолой и быстро проходят через колонку в виде анионных комплексов [М" А] , не сорбирующихся катионитом. Поэтому если в колонку вводят смесь РЗЭ в виде анионных комплексов, то первыми из колонки выходят в виде растворов 1М А] тяжелые РЗЭ, а последними — легкие РЗЭ. Если же в колонку вводят РЗЭ не в виде анионных комплексов, а, например, в виде растворов хлоридов РЗЭ, практически разделения РЗЭ не происходит по колонке все элементы, составляющие разделяемую смесь, пройдут с одинаковой скоростью, так как сродство к катионообменной смеси у незакомплексованных ионов различных РЗЭ практически одинаково. [c.79]

А. с.-твердые зернистые продукты от серовато-белого до красновато-коричневого цвета. Размер зерен, к-рые могут иметь сферическую или неправильную форму, лежит в пределах 0,3-2,0 мм. Хим. и термич. стойкость A. . ниже, чем у катионообменных смол. В щелочной среде они подвергаются деструкции. Все А. с. горючи. Сродство смол к разл. анионам определяется их структурой и характером функц. фупп. Напр., для гелевой смолы с четвертичными аммониевыми группами оно увеличивается в ряду F , ОН , СГ, NOJ, N , Вг-, NOj, HSO , I-, S N-, сю , MoOj-, Ст01 , SOJ-, РОГ, AsO . Обменная емкость А. с. составляет 0,75-2,6 мг-экв/мл. [c.168]

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]

Хотя режим элюирования кислот зависит от их кислотности, удерживаемый объем некоторых кислот значительно отличается от величин, ожидаемых на основании их констант диссоциации. Это явление особенно заметно для ароматических кислот, для которых характерно взаимодействие между ароматическим ядром и ароматическим скелетом анионообменных смол (например, для смол на основе сополимеров стирол—дивинилбензол). Чисто физическая адсорбция слабых органических кислот, которая наблюдается на катионообменных смолах, увеличивается с увеличением молекулярной массы кислоты. Монокар-боновые кислоты адсорбируются сильнее, чем дикарбоновые килоты щавелевая кислота и минеральные кислоты практически не сорбируются [5]. Адсорбция увеличивается с увеличением размера частиц ионообменной смолы и с увеличением концентрации сорбируемой кислоты. Десорбция может стать количественной при элюировании колонки водой. Было найдено, что сродство к молекулярной сорбции кислот на катионообменных смолах увеличивается с уменьшением степени поперечной сшивки ионообменной смолы [6]. Аминокислоты сорбируются особенно сильно вследствие взаимодействия между аминогруппой кислоты и сульфогруппой смолы [7]. Сорбция алифатических кислот на ионообменных смолах на основе полистирола выше, чем на таких же катионообменных смолах, при этом одновременно происходит ионообмен и молекулярная сорбция, причем последняя в удерживании может даже преобладать [8]. Молекулярная сорбция на катионообменных смолах в Н+-форме сильнее, чем на катионообменных смолах в других формах вследствие подавления диссоциации обусловленного более [c.153]

В процессе разделения содержащих аминокислоты проб наименьшее сродство к катионообменной смоле проявляют кислые и оксиаминокислоты. Нейтральные аминокислоты связываются сильнее, а ароматические аминокислоты, в сравнении с нейтральными, имеют еще большее сродство к смоле. Самым большим сродством к смоле обладают основные аминокислоты. [c.16]

Ионообменное разделение основных пуриновых и пиримидиновых оснований, присутствующих в смесях нуклеиновых кислот, было впервые проведено Кохом [4], использовавшим сродство к катиону этих соединений в растворах кислот. Колонка заполнялась смолой дауэкс 50, а элюентом служила 2 н. соляная кислота. Длительность разделения составила 16 ч. Кох также разделял методом катионообменной хроматографии соответствующие нук-леозиды. Дальнейшие исследования [20] позволили сократить длительность анализа обычных рибонуклеозидов до 1 ч. [c.233]

Следует отметить, что величина Ко отражает сродство данной смолы к некоторому иону А относительно некоторого другого иона В. Если значение Кв велико, твердая фаза проявляет сильную склонность задерживать ион А, если Ко мало, наблюдается обратное явление. Приняв В за эталон, можно сравнить коэффициенты распределения разных ионов на смоле данного типа. Такие эксперименты показывают, что многозарядные ионы удерживаются сильнее, чем однозарядные. При данном заряде различия обусловлены размером гидратированного иона и его свойствами. Так для типичной катионообменной смолы с сульфогруппой значение Ко уменьшается в ряду однозарядных катионов Сз+ЖЬ+>-К+> >ЫН4>Na+>H+>Li+ в ряду двухзарядных катионов Ва +> >РЬ2+>5г2+>Са=+>Сс12+>Си=+>2п2+>Мд2+. [c.284]

Конечное состояние равновесия, показанное выше, зависит от сродства смолы к определенным ионам. Сродство увеличивается с зарядом иона и уменьшается с величиной гидратированного иона. Влияние заряда на сродство можно проиллюстрировать рядом >Ва >Na сродство иона к смоле уменьшается с уменьшением его заряда, а влияние величины гидратированного иона на сродство иллюстрируется рядом С8 >к >К+ >Ыа сродство уменьшается с увеличением размера гидратированного иона. В случае трехвалентных актиноидов радиусы гидратированных ионов увеличиваются с увеличением атомного числа актиноида. Таким образом, сродство катионообменной смолы к ионам трехвалентных акти- [c.151]

Би- и многоионные потенциалы являются сложной совокупностью, определяемой фактически многими взаимодействующими явлениями, например взаимодиффузией и Доннан-потенциалами. Электрический потенциал для катионообменной мембраны имеет тенденцию становиться более положительным в более разбавленном растворе или растворе, содержащем противоионы низких подвижности, валентности или сродства к мембране. Следует отметить, что лимитирование пленочной диффузией может значительно осложнить ситуацию. [c.44]

Ион Ас имеет наибольшие размеры из всех трехзарядных ионов, поэтому он и является более основным. На рис. 2.2 видно, что Ас адсорбируется сильнее всех лантанидных ионов. Поскольку адсорбируемость на катионообменной смоле увеличивается с увеличением основности, то большее сродство (измеряется коэффициентом распределения К ) актиния к катионообменной смоле по сравнению с Ьа является мерой большей основности Ас . [c.20]

Железо (П1) сильно поглощается из концентрированных растворов соляной кислоты. Это важно для успешной регенерации катионообменных колонок и наблюдается как на сульфофенольных, так и на стиролдиви-нилбензольных катионитах. В этих условиях железо образует прочный анион. Аналогично ведут себя золото (П1) и таллий(П1). В катионитах карбоксильного типа ионы гидроксония связаны ковалентно с функциональными группами, а противоионы щелочных металлов образуют электростатические связи. Катиониты карбоксильного типа имеют большее сродство к ионам гидроксония (протонам). Поэтому шкала селективности противоположна тому, что мы наблюдаем для сульфокатионитов. Для двухзарядных металлов сильно влияет pH раствора. Аниониты, содержащие четвертичные аммониевые группы, прочно прикрепленные к каркасу, полностью диссоциированы с противоионами — анионами. Коэффициенты избирательности можно вычислить по теории мембранного равновесия. [c.54]

Малое сродство иона Be + к катионообменной смоле на основе сульфокислоты совместимо с его высокой степенью гидратации [44] или, другими словами, связано с противоположным влиянием ионов Ве2+ и Н—ЗОГ на окружающие ионы. Ион Ве + упорядочивает окружающие ионы, в то время как ион Н—50 оказывает противоположное воздействие из-за малого отношения его заряда к радиусу [45]. Сродство катионов в рассматриваемом ряду к смолам на основе фосфиновых кислот меняется на обратное Ве + в этом случае является самым сильным ионом. Это объясняется локализованным гидролизом [45, 46], т. е. считают [47], что такой ион, как Ве2+, который сильно поляризует молекулы воды в непосредственной близости от себя, может быть связан с анионом слабой кислоты, акцептировавшим протон, по механизму [c.27]

Рис. 5.16. Принципиальные особенности ионного обмена. Частица катионообменной смолы изображена в виде большой окружности, а — смола имеет фиксированные отрицательные заряды и находится в На+-форме. Ионы На+ (У), связанные со смолой, быстро обмениваются с катионами натриевой соли (2) слабой кислоты НВ (5) б — соединения РН+ (4) и РН+ (5), добавленные в систему, обмениваются с ионами натрия и оказываются связанными со смолой в — сродство РН+ к смоле снижено увеличением. pH до 6, т. е. до р7( РН+ г — сродство РН+ и РН+ к смоле ослабляется также при увеличении концентрации На+.

Справочник химика 21

Химия и химическая технология