Ионообмен уравнение изотермы

Исходя из приведенных химических уравнений, выражающих механизм ионообменной реакции, и учитывая приложимость к ней закона действия масс, Е. Н. Гапон вывел уравнение изотермы обмена [c.88]

Для случая ионообменной хроматографии уравнение изотермы вытекает из закона действия масс. Процесс обмена любого катиона на водородный ион в твердой фазе ионообменника описывается уравнением реакции [c.126]

Наиболее распространенным в настоящее время уравнением для описания ионообменных равновесий является уравнение изотермы обмена, основанное на законе действующих масс (ЗДМ). Если записать стехиометрическую [c.10]

При детальном сопоставлении экспериментальных данных по ионообменному равновесию желательно пользоваться коэффициентами избирательности и коэффициентами распределения могут, однако, применяться и другие эмпирические соотношения. Так, Кунин п Майерс [76], работая со слабоосновным анионитом, получили хорошее совпадение между экспериментальными данными по обменному равновесию в разбавленных растворах (< 0,05 н.) и значениями, вычисленными по уравнению изотермы адсорбции Фрейндлиха. С другой стороны, эксперименты с более концентрированными растворами не согласовывались с изотермами адсорбции Фрейндлиха илп Лэнгмюра [77]. Аналогичные результаты были получены и другими авторами [8]. [c.74]

Самсонов Г. В., Кузнецова Н. П., Уравнение изотермы сорбции аминокислот на водородных формах ионообменных смол, Коллоид, ж., 20, вып. 2, 209 (1958). [c.321]

Разберем ионообменную систему, состоящую из катионов водорода, натрия, аминокислоты, цвиттер-ионов и сильнокислого катионита. Примем, что в этой тройной но отношению к катионам системе обмен каждой нары ионов протекает независимо от наличия других противоионов. Константу обмена водород — натрий легко измерить в обычной двойной системе. Распределение ионов натрия и аминокислоты определяется соответствующими константами ионного обмена. Выразив в уравнении (7) концентрацию катионной формы аминокислоты через ее общую концентрацию и решая его относительно получим уравнение изотермы сорбции катиона аминокислоты типа изотермы Лэнгмюра (см. уравнение (10)) [c.93]

Уравнение изотермы ионного обмена (2) отражает закон действующих масс в ионном обмене. Кроме этого, при ионообменной сорбции должен соблюдаться также закон эквивалентности обмена, согласно которому [c.130]

Рассмотрена теория ионообменных равновесий на карбоксильных катионитах при сорбции соединений, претерпевающих различные обратимые превращения (ассоциация, димери-зация, комплексообразование и т. п.). Экспериментальная проверка теории проведена на примере сорбции катионитом КБ-2 Х 7 катионов аммония и гидроксиламина в присутствии ионов натрия. Полученное уравнение изотермы сорбции слабого основания удовлетворительно подтверждается опытом. [c.243]

Основой изучения состояния радиоэлементов в растворах является ионообменное равновесие, которое устанавливается между раствором, содержащим исследуемое радиоактивное вещество, и ионитом. Законы равновесия между ионитами и ионами раствора в настоящее время хорошо изучены. В случае, если исследуемый радиоэлемент находится в растворе в ионной форме, поглощение его ионитом подчиняется уравнению изотермы обмена. [c.586]

При разработке препаративных ионообменных методов выделения и разделения веществ уравнения изотермы ионного обмена используются для оценки избирательности сорбции и для анализа закономерностей динамики колоночного процесса прежде всего с целью выявления условий образования резких границ зон ионов в рамках равновесной динамики и с учетом кинетики в рамках неравновесной динамики, что позволяет предсказать условия полного насыщения колонки выделяемым веществом, полной десорбции и получения элюата с высокой концентрацией. [c.83]

Программу использовали для расчета выходных кривых при сорбции лимонной кислоты из ее экстрактов в батарее ионообменных аппаратов, соединенных последовательно. Результаты расчета на ЭВМ позволили сделать вывод, что продольная диффузия не оказывает существенного влияния на характер распределения концентрации поглощаемого компонента. Для реализации программы необходимо иметь следующие основные экспериментальные параметры процесса р, Оь и постоянные, входящие в уравнение изотермы сорбции. [c.103]

Исторически сложилось так, что первые попытки количественного описания ионообменного равновесия относились к неорганическим ионитам — главным образом, алюмосиликатам. Можно отметить целый ряд эмпирических и полуэмпирических уравнений, попытки применить закон действующих масс или уравнение изотермы адсорбции газов — в зависимости от взглядов на ионный обмен (химическую реакцию двойного обмена, идущую во всем объеме частицы ионита, или обменную адсорбцию, идущую на поверхности частицы). Из этих эмпирических уравнений следует отметить уравнение Ротмунда и Корнфельд [240] [c.189]

Указанные особенности ионообменной адсорбции имеют важное значение для теории ионообменной хроматографии. В силу того, что реакция обменной адсорбции ионов, как указывалось, протекает с очень большой скоростью и адсорбционное равновесие устанавливается очень быстро, при разработке теории ионообменной хроматографии можно в первом приближении использовать уравнение изотермы ионного обмена, предположив, что влияние кинетики процесса несущественно. [c.67]

Величина Sm называется емкостью поглощения ионообменного адсорбента. Она характеризует полное количество ионов, участвующих в ионном обмене. Уравнение изотермы ионообменной адсорбции (28) можно представить в виде [c.68]

Уравнения изотермы для ионообменной сорбции вытекают из уравнений Никольского [c.171]

Некоторые авторы [592, 593] применяли вначале для выражения ионообменного равновесия уравнение изотермы Фрейндлиха, пользуясь зависимостью [c.18]

Статика ионного обмена связана с выводом уравнения изотермы ионообменной адсорбции, так же как и статика молекулярной хроматографии связана с изотермой Лэнгмюра—Шишковского. К. К. Гедройц установил основные закономерности ионного обмена. [c.45]

Изотерма типа изотермы Фрейндлиха. Во многих случаях статика молекулярной и ионообменной сорбции достаточно хорошо описывается эмпирическим уравнением изотермы Фрейндлиха [c.30]

Условие эквивалентности обмена будет Пх + а = о и уУх- -= Л о, где По — исходная концентрация раствора входящего иона (индекс 2), Л — ем-кость поглощения ионообменного сорбента. Используя условия эквивалентности обмена и опуская индексы, получим из (52) уравнение изотермы сорбции для входящего в колонку иона [c.34]

Можно говорить об определенном ионообменном потенциале, определенной ионообменной силе, так как различные ионы удерживаются на поверхности адсорбента с различной силой. Для ионного обмена одновалентных ионов уравнение изотермы ионного обмена имеет вид [c.38]

Наиболее простая картина анализа элюционного хроматографического разделения при любом механизме установления равновесия между веществом в подвижном растворителе, проходящем через хроматографическую колонку, и веществом на твердом сорбенте, заполняющем колонку, наблюдается при линейной зависимости между концентрациями вещества в этих двух фазах, а также при условии, что сорбция каждого компонента не зависит от присутствия других компонентов. При ионообменной хроматографии это осуществимо в том случае, когда количество сорбированных в верхней части колонки ионов невелико, а концентрация электролита, используемого для развития или проявления хроматограммы, т. е. для перемещения сорбированных компонентов вдоль колонки, значительна. Полагая, что для первого приближения можно считать коэффициент избирательности ионного обмена постоянным [уравнения (2. 38) и (2. 39)1 уравнение изотермы ионного обмена для анализа динамического процесса можно использовать в виде [c.281]

Как отмечалось выше, изотермы обмена характеризуют зависимость содержания иона в мембране от его содержания в смешанном равновесном растворе. Большую роль при установлении ионообменного равновесия играют специфические свойства ионов, проявляющиеся при взаимодействии с ионообменным материалом, в частности с фиксированными зарядами и матрицей. Факторами, наиболее сильно влияющими на равновесие, являются величины зарядов ионов и их химическое сродство с природой фиксированных групп. Известно [3], что ионообменное равновесие описывается термодинамическим уравнением изотермы обмена, получившим название уравнения Никольского [c.179]

Ограничиваясь рассмотрением кинетики ионного обмена в линейной области изотермы и применяя (1) к ионообменному процессу, уравнение диффузии в сферическую частицу можно записать в виде [c.146]

Теоретическая изотерма ионообменной сорбции [574] совпадает с выражением закона действия масс для обменной реакции (89). Практическое значение имеет уравнение (90), действительное для обмена ионов в разбавленных растворах. [c.296]

В случае, когда ионообменная сорбция описывается линейной изотермой, т. е. когда к= или близко к единице, в уравнениях (4) и (5) можно пренебречь членом (г— 1) а ввиду его малости. Тогда эти уравнения примут [c.167]

При изучении ионообменных процессов и разработке методов их расчета широкое распространение, как и в других массообменных процессах с дисперсной твердой фазой, получили мак-рокинетические методы, основанные на совместном анализе уравнений неформальной, физически обоснованной или экспериментально установленной кинетики отработки индивидуального зерна ионита, соотношений материального баланса по целевому компоненту и уравнений, определяющих структуру потоков в ионообменном аппарате разумеется, необходима также информация о величинах статической емкости ионита и об уравнениях изотерм адсорбции целевого компонента. [c.257]

Различия в сорбируемости веществ могут быть весьма разнообразными. Это различия, обусловленные неодинаковым видом сорбции (межвидовые различия). Например, два вещества можно хроматографически разделить при условии, что o) нo из них сорбируется по молекулярному типу, а второе — по ионообменному типу сорбции. Различия в сорбируемости веществ при данном виде сорбции (внутривидовые различия) могут быть количественно охарактеризованы соответствующими энергиями связи или константами сорбции, входящими в уравнения изотерм сорбции. Например, в адсорбционной молекулярной хроматографии вещества разделяются в результате различий в константах сорбции, входящих в уравнение линейных изотерм или изотерм Ленгмюра, в распределительной хроматографии — в коэффициентах распределения в уравнении распределения, в ионообменной хроматографии — в константах обмена, входящих в уравнения изотерм ионного обмена, в осадочной хроматографии ионов — благодаря различиям в растворимости. [c.18]

Образование ионообменной хроматограммы возможно на любом ионообменном адсорбенте вследствие различной адсорбируе-мэсти хрэмаго1рафируемых ионов, о редел>.емой силами взаимодействия между адсорбируемыми ионами и ионами кристаллической решетки зерен адсорбента. Различная адсорбируемость ионов количественно может быть охарактеризована константой ионного обмена К в уравнении изотермы ионообменной адсорбции. В наиболее благоприятных случаях наблюдается, что один какой-либо вид ионов адсорбируется во много раз сильнее другого вида ионов. [c.100]

Александре ( hem. Zbl., 1945, I, 754) при изучении адсорбции уксусной кислоты из водных растворов бентанола, этанола, бензола, толуола, S2 и I, на каолине также нашел уменьшение адсорбируемости с увеличением дипольного момента растворителя. Адсорбция описывается уравнением изотермы Бодекера — Фрейндлиха. Влияние на ионообменный процесс неэлектролитов, растворенных в растворах электролитов, описано в работе Вигнера и Мюллера. Они исследовали обменные реакции на пермутитах из растворов солей щелочных металлов с добавками различных сахаров высокой концентрации в качестве неэлектролитов. Было найдено, что добавка тростникового сахара (1,3 MO.ij.i) не влияет иа обмен катионов. Добавление виноградного сахара (0,555 мол1л) изменяет обмен приблизительно на 1%, что лежит еще в пределах ошибки опыта. Полученные результаты объясняются тем, что большие молекулы декстрозы и тростникового сахара полностью или частично закрывают доступ в узкие поры каркаса геля. Это подтверждается целым рядом новых работ, в том числе работой тех же авторов по адсорбции хлорида метиленового голубого на кальциевом пермутите (ситовой эффект) и на глине. [c.355]

Законы, управляющие процессами ионообменной сорбции, происходящими в природе или осуществляемыми в технике, до сего времени изучены недостаточно. Еще не установлены основные факторы, определяющие процесс ионообмена на различных сорбентах и в различных условиях. Окончательно не раскрыты природа явлений, происходящих при ионообмене между твердой и жидкой фазами, и причины возникновения вторичных процессов. Не проверены также известные уравнения изотермы обмена ионов и не выбрано наиболее рациональное уравнение изотермы, которое удовлетворительно описывало бы количественную сторону процесса и служило бы основанием для расчета. [c.38]

Применение уравнения изотермы, основанного на представлениях Доннана, к ионообменным процессам носит несколько искусственный характер, как указывают Гейманн, О Доннель [27] и Грегор [5], для тех сорбирующих материалов, которые при ионообмене не меняют своего объема. Поэтому в целях экспериментальной проверки и выбора рационального уравнения нами были проверены уравнения Ванселоу, Никольского и Гапона. [c.39]

Существуют другие адсорбенты (цеолиты, ионообменные смолы), в которых микропористые образования локализованы, как например кристаллы цеолита в формованной грануле. Зазоры между кристаллами образуют вторичную пористую структуру, которая является системой транспортных пор [25—27]. Уравнения макрокинетики адсорбции отдельных веществ и их смесей в таких бипористых адсорбентах предложены в работах [25, 28]. Было учтено, что изотермы адсорбции на внешней поверхности кристалликов и на поверхности крупных пор описываются различными уравнениями. Для расчетов внутридиффу- [c.117]

Первая серия силикагелей была получена из 3,5%-ного высокодисперсного кислого кремнезоля, синтезированного ионообменным способом при значении pH, равном 2,8 (близком к изоэлектрическому, наиболее устойчивому состоянию золя), и представляла собой типичные микропористые сорбенты. Об этом свидетельствовало отсутствие в зтих образцах других разновидностей пор, кроме микропор, и удовлетворительное описание экспериментальных изотерм адсорбции паров бензола двучленным уравнением теории объемного заполнения микропор в линейной форме [2]. [c.151]

В развитие работ с ельдовича и Тодеса была разработана теория фронтальной динамики неравновесной ионообменной сорбции при выпуклой изотерме сорбции для одновалентных ионов [4, 12, 20—22]. При выпуклой изотерме сорбции на асимптотической стадии процесса динамической сорбции ионов образуется стационарный фронт. Получено уравнение, описывающее профиль этого стационарного фронта. Оно может быть использовано в практических целях для расчета ряда параметров в технологии ионитовых фильтров — времени защитного действия, времени насыщения, ширины рабочего слоя, а также для экспериментального определения констант кинетики сорбции. Получено также уравнение стационарного фронта для фронтальной равновесной динамики сорбции при действии продольных квазидиффузионных факторов переноса [23]. [c.81]

Рассмотрены также задачи фронтальной динамики ионообменной сорбции равновалентных ионов при вогнутой изотерме [19, 24, 25] и при линейной изотерме [19, 26]. Успешное решение указанных относительно простых задач позволило затем перейти к более трудной задаче разработки теории разновалентности ионов [4, 27, 28]. Систематические исследования по этому вопросу были проведены Рустамовым [29—35]. Были получены все основные уравнения для различных режимов динамики сорбции — для различных изотерм сорбции и для различных способов осуществления процессов динамической сорбции (фронтальная и элютив-ная динамика ионообменной сорбции). [c.81]

Они не обязательно должны быть целыми числами, поскольку, как указано ранее, включенные молекулы могут быть общими для двух полостей. Кроме того, объем, занимаемый одной мо лекул ой- гостем , возрастает с температурой, при этом коэффициенты теплового расширения фактически не очень отличаются от соответствующих коэффициентов сплошньгх жидкостей [38, 65, 71]. Это подтверждает предположение о том, что ход изотермы сорбции для таких открытых структур, как фоязит, шабазит или сито Линде А, может быть описан уравнением состояния. Баррер и Риз [62] успешно применили уравнение состояния, справедливое для жидкостей вплоть до их критической плотности [150], для описания изотерм сорбции азота и аргона некоторыми ионообменными фоязитами до 0 = 0,3. Вид уравнения состояния межкристаллитной жидкости был несколько изменен, после чего оно стало применимо для описания состояния частично включенных молекул- гостей с меньшей энтропией и с меньшим координационным числом молекул относительно друг друга, что обусловлено ограниченным пространством, достигнутым для груп- [c.370]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология