Степень поперечной связанности

Эффективность катионита КУ-2 в реакции образования дифенилолпропана (рис. 18) в значительной мере зависит от содержания дивинилбензола в ионите, которое определяет степень поперечной связанности, т. е. плотность сшивки ионита. Из рисунка видно, что наиболее высока каталитическая активность у образцов с низким (до 8%) содержанием дивинилбензола. В сильно сшитых образцах не обеспечивается свободный проход большим молекулам дифенилолпропана, и поэтому катиониты с высоким содержанием дивинилбензола менее эффективны. Следовательно, несмотря на большую механическую прочность сильно сшитых образцов, предпочтение следует отдать катионитам, содержащим 4—8% дивинилбензола такие катиониты значительно набухают в воде (до 250%). [c.148]

Полимеризационные смолы значительно более химически стойки, чем поликонденсационные. Полимеризационный метод позволяет регулировать степень поперечной связанности (степень сшивки) полимера изменением количества дивинилбензола. Важное значение имеет получение ионита требуемого зернения. Иногда для этого смолы измельчают на мельницах и фракционируют, но чаще всего получают зерна необходимых размеров непосредственно в процессе гранульной полимеризации. [c.166]

Давление набухания зависит от степени поперечной связанности полимера (степени сшивки). Эта записимость становится заметной лишь ири достаточно большой степени набухания. Для полностью набухших ВМС (прн предельном набухании) давление набухания почти линейно зависит от стеиени сшивки. [c.315]

Стандартная лабораторная методика приготовления сульфированной полистирольной смолы заключается в следующем. В трехгорлую колбу емкостью 1 л помещают 400 мл дистиллированной воды и немного стабилизатора эмульсии, например бентонита. Добавляют 95 г стирола, 5 г дивинилбензола и 1 г перекиси бензоила, перемешивают смесь с такой скоростью, чтобы образующиеся капельки эмульсии мономера приблизительно достигли желаемой величины, и затем в течение 2 час повышают температуру до 90°, заканчивая процесс получасовым кипячением реакционной смеси с обратным холодильником. После охлаждения содержимое колбы фильтруют и сушат сферические зерна сополимера несколько часов при 125°. Высушенные и отвержденные зерна смолы снова всыпают в колбу, прибавляют серную кислоту до образования полужидкой массы и немного катализатора—сульфата серебра. Сульфирование при 100° занимает около 8 час, однако более точное установление продолжительности процесса зависит от степени поперечной связанности сополимера. Когда сульфирование будет окончено, смесь охлаждают и избыток кислоты удаляют фильтрованием. Массу осторожно разбавляют водой и отмывают до исчезновения кислой реакции. [c.14]

Содержание дивинилбензола в полимеризационных смолах может ыть различным, и в настоящее время выпускаются иониты с различной степенью поперечной связанности. Степень поперечной связанности выражают в процентах дивинилбензола, добавленного при полимеризации. Иногда степень поперечной связанности ионита обозначают числом, следующим за значком X. Например, Дауэкс-50 Х8 означает Дауэкс-50 (сульфированная смола) с 8 о дивинилбензола. [c.31]

С сотрудниками [45] установили, что полимеры с поперечными связями обладают большей кислотной силой, чем соответствующие линейные полимеры. Этот эффект выражен тем сильнее, чем выше степень поперечной связан- р[ ности (ср. [83]). Кривые по-, 2 называют, что карбоксильные катиониты почти не диссоциированы в сильнокислых растворах. В интервале pH 3—7 поглощение ионов металлов зависит от величины pH, и обменная емкость может быть использована полностью только в щелочной среде. [c.37]

Товарные иониты состоят из твердых гранул или бусин. При погружении в воду иониты обычно набухают, т. е. поглощают более или менее значительное количество воды. Чем больше ионообменных групп содержит матрица ионита, тем сильнее его тенденция к набуханию. Еще большее значение имеет степень поперечной связанности ионита [44, 92]. Если степень поперечной связанности велика, то набухание относительно мало. С уменьшением степени поперечной связанности набухание возрастает и может достигать очень больших величин при полном отсутствии поперечных связей получается растворимый нолиэлектролит. В качестве примера можно привести тот факт, что Самуэльсон [100] получил сульфированные полистирольные катиониты, объем которых в набухшем состоянии был равен 100 мл и более в расчете на 1 г сухого ионита. Объем большинства товарных ионитов в набухшем состоянии составляет 2—3 лл на 1 г сухого ионита. Сильное набухание связано с уменьшением обменной емкости па единицу объема. Для аналитических приложений это обстоятельство, конечно, неблагоприятно. [c.41]

Результаты определений набухания в воде и обменной емкости ионита позволяют вычислить нормальность раствора, находящегося внутри ионита. Весовая нормальность онределяется как число грамм-эквивалентов способных к обмену ионов на 1000 г поглощенной ионитом воды. Необходимо подчеркнуть, что такой расчет дает лишь средние значения и что могут существовать определенные различия между зернами одного и того же ионита, а иногда — даже между участками одного и того же зерна [1, 104]. Из табл. 2. 2 видно, что товарные иониты характеризуются высокой концентрацией внутреннего раствора. С другой стороны, в сильно набухшем сульфированном полистироле концентрация внутреннего раствора очень мала. Влияние степени поперечной связанности на нормальность раствора, находящегося внутри ионита, показано на рис. 2. 4. [c.42]

На рис. 2. 5 приведены некоторые данные по набуханию сульфированных полистирольных катионитов с низкой степенью поперечной связанности. Опыты с сульфированными катионитами других типов [28, 44, 47, 69] привели к аналогичным результатам. Данные по набуханию продажных ионитов приведены в работе Грегора с сотрудниками [44]. Некоторые результаты показаны на рис. 2. 6. Сильноосновные аниониты обнаруживают аналогичные свойства. [c.43]

Рже. 2. 6. Влияние концентрации раствора на набухание сульфокислотных катионитов с различной степенью поперечной связанности [91 ]. [c.45]

НОИ емкостью или с неизвестной степенью поперечной связанности, то рекомендуется определять набухание смолы и строить график зависимости коэффициента избирательности от весовой нормальности ионита (рис. 3. 2). [c.62]

Рис, 3. 1, Зависимость коэффициента избирательности А н для ионообменного равновесия при 25° С между ионами натрия и водорода на катионите дауэкс-50 с различной степенью поперечной связанности от эквивалентной доли иона натрия в фазе ионита X [c.62]

Как и в системах с ионами равного заряда, коэффициент избирательности зависит от относительного состава ионита, хотя в некоторых случаях эта зависимость выражена слабо. Для ионитов с высокой степенью поперечной связанности, у которых набухание мало изменяется при изменении относительного состава, зависимость [c.65]

ТАБЛИЦА 3.2 Шкала селективности для двухзарядных ионов на катионите дауэкс-50 с различной степенью поперечной связанности (% ДВВ) [20 [c.67]

Рнс. 3. 3. Зависимость коэффициента избирательности для ионообменного равновесия при 25° С между ионами брома и фтора на анионите дауэкс-2 с различной степенью поперечной связанности от эквивалентной доли иона брома в фазе [c.70]

Современные полистирольные сульфокатиониты имеют различную степень поперечной связанности. Для большинства аналитических работ наиболее пригодны катиониты со сродней степенью поперечной связанности (Х8). Катиониты с высокой степенью поперечной связанности (Х16) позволяют добиться повышенной избирательности, но практическое ирименение таких катионитов ограниченно из-за весьма малой скорости диффузии в них. В ионитах с низкой степенью поперечной связанности (Х1—Х4) быстро достигается равновесие. Эти катиониты используются для поглош,ения больших ионов (гл. 2. 2). Существенным недостатком таких ионитов является повышенная набухаемость, а также большие изменения в объеме при изменении состава раствора. [c.146]

Все сильноосновные аниониты синтезируются на основе полистирола и дивинилбензола и обладают различной степенью поперечной связанности. Это дает возможность варьировать свойства анионитов так же, как это описано для катионитов. [c.148]

Надо, однако, иметь в виду, что катионы и анионы больших размеров, например коллоидные ионы, не могут быть поглощены ионитами обычного типа (с высокой степенью поперечной связанности), С другой стороны, следует отметить, что иониты могут поглощать не только катионы и анионы, но и потенциальные ионы, т. е. неионизированные вещества, которые, соприкасаясь с ионитом, превращаются в катионы или анионы. Важнейшими веществами такого типа являются аминокис.лоты. [c.174]

Другим интересным примером применения ионообменных методов является онределение свободного и связанного с белком радиоактивного иода в протоплазме. Свободный иод поглощается в анионообменной колонке, в то время как связанный с белком иод проходит в вытекающий раствор [52, 190, 197, 229]. Поскольку может происходить частичное раз.ложение йодно-белковых комплексов, для получения правильных результатов необходимо точное вынолнение определенных условий. Анионообменные методы широко применяются в медицинских анализах. Для определения неорганического иода в продуктах гидролиза щитовидной железы можно применять катиониты с низкой степенью поперечной связанности [146 ]. [c.246]

Давление набухания (п). Увеличение коэффициента разделения Ешнов Л и В может быть вызвано возрастанием давления Етабухания, которое зависит от степени поперечной связан- [c.200]

Функциональные группы ионита гидрофильны, поэтому при погружении ионита в раствор вода проникает в ионит, и он набухает, но из-за наличия поперечных связей не растворяется. Набухание ионита зависит от числа гидратации иоглощаемы < ионов, числа и характера ионообменных групп, гидратаци сорбип /еыых ионов, и с уменьшением степени поперечной связанности (уменьшением процента дивинилбензола в смоле) напухание ионита увеличивается. Объем большинства набухших ионитов 2—3 на 1 г сухого ионита. [c.141]

При сравнении коэффициентов диффузии некаля, представленных в таблице 2, видно, что у высокоосновных смол они имеют порядок 10 , а низкоосновных 10 - 10 - . У низкоосновных смол с различной степенью поперечной связанности наблюдается значительное различие в значениях О. Это согласуется с найденными данными, приведенными [c.21]

Определенное влияние на обмен ионов оказывает структура матрицы ионита. Чем больше степень поперечной связанности, полимерной основы ионитов, тем слабее набухают они в воде и тем слабее выражена их способность к поглощению крупных ионов. Для поглощения крупных ионов используются так на--зываемые макропористые и макросетчатце иониты, обладающие а1орошими кинетическими качествами и высокой стойкостью гранул при длительной эксплуатации (рис. I—24 и I—25). Иониты, обладающие наиболее упорядоченной структурой, называются изопористыми. [c.89]

Для промышленного получения катионитов с карбоксильными группами были предложены различные методы. Первым товарным катионитом этого типа был вофатит С. Его получают поликонденсацией 1,3,5-резорциловой кислоты с формальдегидом в щелочной среде. Другие карбоксильные катиониты получают сополимеризацией метакриловой или акриловой кислот с диви-нилбензолом. Степень поперечной связанности может варьиро- [c.31]

Известны аниониты полистирол-дивинилбензольного типа с различным числом поперечных связей. Для поглощения больших ионов лучше пользоваться ионитами с низкой степенью поперечной связанности. Описаны также пористые смолы других типов [76]. Имеются некоторые фенольные аниониты (деколорит, дуолит 3-30), использующиеся для поглощения окрашенных веществ кислотного характера и других больших молекул [116]. Строение этих ионитов пока не установлено. [c.34]

Обычные иониты не способны ногдощать высокомолекулярные ионы. Этот весьма важный, с точки зрения химика-аналитика, факт был обнаружен Самуэльсоном [103], который установил, что высокомолекулярная лигнинсульфоновая кислота может быть отделена от других кислот, содержащихся в сульфитном щелоке, с помощью анионита. Возможность подобных разделений объясняется тем, что размеры пор в матрице ионита меньше, чем размеры высокомолекулярных ионов. Следовательно, эти ионы не могут проникнуть в глубь ионита и удерживаться им. Матрица действует как сито, отсеивающее большие ионы от малых. Изменяя степень поперечной связанности, можно в известных пределах регулировать размеры пор матрицы ионита. Таким путем можно изготовить набор сит , обеспечивающих разделение ионов различных размеров. [c.39]

В заключение следует отметить тот факт, что различия в набухании одного и того же ионита в разных средах могут быть использованы для грубого определения состава некоторых растворов. Для этого метода, предложенного Калмоном [13, 14], применяются иониты с низкой степенью поперечной связанности. Он может использоваться и для микрохимического анализа в этом случае с помощью микроскопа наблюдают за изменениями объема отдельных зерен ионита. [c.45]

Давление набухания может быть вычислено из результатов изопиестических измерений (см. стр. 44). Разница между уравнением (2.2), которое мы будем называть уравнением Гиббса—Доннана, и уравнением (2. 1) формально связано только с различным выбором стандартного состояния и, следовательно, с различными значениями коэффициентов активности. В связи с этим в уравнении (2. 2) имеется член яvlRT, который, однако, для ионитов с низкой степенью поперечной связанности мал. [c.48]

Уравнение (3. 7) справедливо при условии, что для вычисления коэффициента избирательности применяются эквивалентные концентрации ионов в растворе и эквивалентные доли способных к обмену ионов в фазе ионита. Если концентрация выражена в моляль-ностях и мольных долях (способных к обмену ионов), то в уравнение (3. 7) вместо Ии должна быть подставлена величина общей моляльной концентрации в фазе ионита. Следовательно, поглощение ионов с большей величиной заряда увеличивается с ростом в этом отношении экспериментальные данные для ионитов с низкой степенью поперечной связанности согласуются с теоретическими [93]. Для ионитов с высокой степенью поперечной связанности влияние и на К осложнено противоположным влиянием коэффициентов активности, так что в этом случае нельзя сделать окончательного вывода о соответствии между теоретическими и экспериментальными данными. [c.65]

В литературе приведено также несколько шкал селективности для органических катионов. Для незамещенного и замещенных аммониевых ионов на фенолсульфокислотном катионите с низкой степенью поперечной связанности установлена следующая последовательность поглощения [73] (см. также [50]) [c.68]

Установлено, что коэффициенты избирательности существенно отличаются от единицы даже в случае обмена ионов с равным числом зарядов. Это может объясняться ярко выраженной тенденцией к образованию в фазе ионита ионных пар [22, 49]. Большие отличия коэффициентов избирательности от единицы наблюдались даже в случае анионитов с низкой степенью поперечной связанности [22]. Как правило, зависимость коэффхщиента избирательности от эквивалентной доли преимуще-ствеино поглощаемого иона имеет вид, показанный па рис. 3. 3. [c.70]

Рис. Зависимость коэффициентов самодиффузии К у катионов от величины их зарядов и степени поперечной связанности стирол-дивинилбензольных ка-тнонитов [24 ]

Поведение анионитов сильноосновного типа сходно с поведенпем сильнокислотных катионитов. Для простых неорганических ионов суммарная скорость обмена достаточно высока, если только зерна не слишком крупны. С увеличением степени поперечной связанности и ростом величины заряда аниона скорость обмена уменьшается однако, насколько можно судить по имеющимся данным, для анионитов влияние этих двух факторов выражено слабее, чем для сульфокатионитов [5]. [c.93]

Долговечность ионита, столь важная для технических приложений, не имеет для аналитика большого значения. Как правило, иониты, используемые в не слишком жестких условиях, не портятся в течение года или даже дольше. В некоторых случаях, однако, при работе с агрессивными растворами, например с окислителями, ионит приходится выбрасывать после короткого срока службы. Если ионит используется для процессов, в которых возможно его разрушение, то необходимо ироверять емкость ионита контрольными измерениями (гл. 2. 2). В случае уменьшения степени поперечной связанности ионита следует ироверять его набухаемость (гл. 2. 4). [c.143]

В ионнообменной хроматографии каскады из колонок различного или одинакового диаметра можно использовать для того, чтобы максимально уменьшить влияние искажений, связанных с большими изменениями в набухании ионита [87]. Это особенно важно в тех случаях, когда приходится применять иониты с низкой степенью поперечной связанности. Каскадные колонки представляют интерес также для некоторых специальных разделений, нри которых даже обычные ноннты подвергаются большим изменениям в набухании, например, для разделений, в которых применяются смешанные растворители разного состава. [c.196]

Полиметафосфат натрия (соль Грема) рассматривалась раньше как гексаметафосфат. Однако более поздние исследования с использованием ионообменных и других методов показали, что эта соль характеризуется гораздо более высоким молекулярным весом. При пспользовании слабоосновного анионита с высокой степенью поперечной связанности соответствующая кислота поглощается лишь в незначительной степени, а ортофосфорная и пирофосфорная кислоты поглощаются количественно [5, 16, 18]. Поглощение поли-метафосфорной кислоты анионитом в ОН-форме возрастает с увеличением длины колонки и уменьшением размера зерен ионита. Это относится и к поглощению полиметафосфат-иона ионитом в С1-форме, При использовании сильно основных ионитов, нанример в С1-форме, количественное извлечение может быть достигнуто даже с помощью умеренного количества тонкоизмельчепной смолы. Полиметафосфат, поглощенный анионитом, удерживается очень прочно, что облегчает его отделение от низкомолекулярных фосфатов (гл. 16. 4). [c.276]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология