Химическая стойкость ионитов катиониты

Химический состав стекла оказывает сильное влияние на основные характеристики стекол на кристаллизацию стекломассы, вязкость стекла, упругие свойства, термостойкость, а особенно на химическую стойкость и электрические параметры стекол. Прибавление щелочных окислов сильно понижает вязкость стекол и температуру размягчения. Стекла щелочного состава мало устойчивы к действию влаги и легко подвергаются процессам выветривания и гидролиза (выщелачивания). В сильной зависимости от химического состава, особенно в условиях нагревания, находятся электрические свойства стекол, так как с повышением температуры в стекле увеличивается подвижность ионов, в особенности одновалентных катионов, и растет электропроводность. Электропроводность повышается также от действия влаги, потому что она является функцией степени электролитической диссоциации и подвижности ионов при этом доминирующую роль играют катионы щелочных металлов благодаря своим малым размерам. [c.22]

Ионообменные смолы, содержащие фосфорнокислые группировки, обладают большой обменной емкостью (до 10 мг-экв/г), термической стойкостью (могут эксплуатироваться при 100° и выше) р], а также радиационной (при облучении Н+-форм смолы дозами 10 рад практически не наблюдается изменение физико-химических свойств) [2] и селективностью поглощения ряда поливалентных катионов (Th (IV), и (IV), и (VI), Fe (III), Sn (II) и др.) [З-П Однако выпускаемые фосфорнокислые смолы имеют малую скорость ионного обмена, что приводит к удлинению циклов сорбции и десорбции, и характеризуются резким изменением объема при переходе от водородной формы смолы к солевой и наоборот, что вызывает образование дефектов в смолах, их растрескивание и измельчение. Для фосфорнокислых смол марок КРФ также характерна низкая обменная емкость по Th (IV) [8, 9]. [c.30]

Сущность процесса ионного обмена. В середине XIX в. было открыто свойство почв обменивать в эквивалентных количествах входящие в их состав ионы на дрз гие ионы, содержащиеся в почвенном растворе. Способность к ионному обмену была позднее открыта и у некоторых природных алюмосиликатов (глауконитов, бентонитов). Первый искусственный минеральный ионообменный материал был получен в начале XX в., но из-за малой механической и химической стойкости и недостаточно высокой способности к ионному обмену он не нашел широкого применения в практике. Несколько позднее обработкой бурых углей серной кислотой был получен сульфоуголь, обладающий способностью к обмену катионов. Первый полимерный ионообменник, синтезированный Адамсом и Холмсом в 1935 г., положил начало большому количеству работ по синтезу новых ионообменных материалов, по изучению их свойств и применению в различных отраслях хозяйства. Наиболее ши Уоко используются ионообменные материалы в практике подготовки природных и очистки производственных сточных вод. Природные, искусственные и синтетические материалы, способные к обмену входящих в их состав ионов на ионы контактирующего с ними раствора, называются ионитами. Иониты, содержащие подвижные катионы, способные к обмену, называются катионитами, а обменивающие анионы — анионитами. Наибольшее практическое значение для очистки воды имеют органические полимерные иониты, которые являются полиэлектролитами. В этих соединениях одни ионы (катионы или анионы) фиксированы на углеводородной основе (матрице), а ионы противоположного знака являются подвижными, способными к обмену на одинаковые по знаку заряда ионы, содержащиеся в растворе. [c.80]

Катионит СБС-3 отличается редким сочетанием свойств, т. е. достаточно хорошей механической прочностью при значительной набухаемости и удовлетворительной химической стойкости. Такой катионит используют для сорбции крупных органических ионов, требующих высокой проницаемости гранул сорбента [74]. [c.38]

Эти явления, определенно указывающие на большую адсорбционную способность и более низкую устойчивость стекол, содержащих только ионы типа постоянных газов (за исключением бария), и на большую химическую стойкость стекол, содержащих свинец, имеют большое значение для производства оптических стекол. К другому явлению того же рода относится изменение поверхностного натяжения, измеряемого на границах между поверхностями стекла и растворов. Подъем воды в капиллярах из обычных натриево-известковых стекол бывает особенно высок после обработки их кислотой, но сильно понижается после обработки поверхности стекла растворами солей свинца и последующего высушивания. Другими словами, введение сильно поляризующихся катионов на поверхность и асимметричная ориен- [c.229]

Диафрагмы должны обладать хорошей химической стойкостью и достаточной механической прочностью. Материалами для их изготовления служат асбест, керамика, пластмассы. В последние годы получают распространение ионитовые диафрагмы или мембраны, проницаемые только для ионов одного заряда (катионов или анионов). [c.36]

TOB, что отрицательно сказывается на механической и химической стойкости этих слоев. Появление жидкой фазы в огнеупоре при наличии ее, естественно, в большом количестве и в клинкере приводит к взаимодиффузии расплавов. Клинкерный расплав, отличаясь высокой химической агрессивностью по отношению к кислотным окислам и повышенной подвижностью, диффундирует в толщу огнеупора по капиллярам и трещинам и застывает в более холодных его участках. Наряду с чисто механическим проникновением жидкой фазы клинкера в огнеупор, наблюдается и процесс ионной диффузии отдельных катионов, приводящий к нестехиометрическому обогащению отдельных участков огнеупора составляющими клинкерного расплава. В частности, весьма интенсивно в ионный обмен вступают Ре +, АР+, з+, Na+, К+. Составляющие огнеупора диффундируют в клинкер в значительно меньшем количестве, [c.360]

Химические среды. Многочисленные данные позволяют предположить, что в водных средах, содержащих окислительные агенты, действие которых объединяется, возможно, с действием ионов гидроксила, на поверхности титана возникают пассивные пленки. Титан, например, очень стоек к коррозии в азотной кислоте как при комнатной температуре, так и при температуре кипения. В кислотах, обычно выделяющих водород при реакции с металлами (таких как серная и соляная), скорость коррозии титана значительна, но добавка небольших количеств окислительных реагентов и здесь приводит к образованию пассивных пленок. Этим объясняется стойкость титана к коррозии в смесях сильных серной и азотной или соляной и азотной кислот, а также в сильной соляной кислоте, содержащей свободный хлор, и даже в серной и соляной кислотах, содержащих небольшие количества катионов, способных, подобно катионам трехвалентного железа и двухвалентной меди, вызывать окислительную реакцию [9, 10]. [c.188]

Сильнокислотный катионит КУ-2-8чС отличается от КУ-2-8 особой чистотой. Получают его длительной обработкой катионита КУ-2-8 кислотой, щелочью и деионизированной (освобожденной от ионов) водой, поэтому физико-химические свойства, химическая, термическая и радиационная стойкость этого катионита аналогичны соответствующим характеристикам катионита КУ-2-8. [c.104]

В последнее время в качестве ионитов стали применять синтетические смолы, причем существуют смолы, способные обменивать как катионы (катиониты), так и анионы (аниониты). Преимущество ионообменных смол перед ионитами других типов заключается в их высокой механической прочности, химической стойкости и большой сорбционной (обменной) емкости. Обмен ионов с помошью синтетических смол может происходить во всем объеме смолы, так как растворенные ионы обычно свободно проникают сквозь структурную решетку смолы. [c.479]

Сульфокислоты КУ-2, СДВ и дауэкс-50 по свойствам и структуре незначительно отличаются друг от друга. Высокая скорость установления сорбционного равновесия, даже для образцов с малой набухаемостью, высокая химическая стойкость и достаточная механическая прочность ставят их в число лучших сульфокатиони-тов для хроматографических исследований в лабораторной практике. Однако пределы применения сульфокатионитов обусловлены высокой энергией связи фиксированного иона — ЗОз многими катионами, что затрудняет как хроматографическое разделение некоторых смесей катионов, так и регенерацию отработанной смолы. [c.64]

Согласно Дитцелю з, ионная структура стекла определяет также термическое расширение вплоть до интервала превращения и даже после него (см. ниже). Химическая стойкость против коррозии также диктуется строением стекла. Вообще говоря, коэффициент при низких температурах тем меньше, чем больше сила поля 2/д2 щелочного катиона. В кал1иевых силикатных стеклах расширение зависит от низкой силы связи между ионами калия и кислорода. Следовательно, катионы калия, находящиеся в каркасе более свободны и более подвержены колебаниям под действием тепловой энергии, чем катионы в силикатных стеклах, содержащих натрий и литий, структура которых сильнее связана электростатически.м притяжением. Дитцель подтвердил, что при высоких температурах коэффициент расширения натриево-силикатных стекол, при рассмотрении в зависимости от концентрации окиси натрия, перестает увеличиваться при содержании НагО выше 25 мол. %. Для калиевых стекол соответствующая предельная концентрация достигается при 20 мол. % КгО в литиевых же стеклах этот предел не достигается даже при 32 мол. % ЫгО. Эти предельные значения соответствуют стереометрическим условиям, которые характеризуются непрерывным разрыхлением каркаса и при указанных значениях — взаимным соприкосновением кислородных полиэдров катионов. Соответствующий низкотемпературный эффект цри этом исключается. Щелочная экстракция стекол также ограничена предельными значениями кон- [c.175]

Наиболее широкое распространение получил катионит марки КУ-2-8. Указанный ионит имеет гелевую структуру и является монофункциональным сильнокислотным сополиме-ризационным катионитом. Получается сульфированием (серной или хлорсульфоновой кислотой) зерен сополимера стирола Ь %%-м дивинилбензолом [И]. Ионит может работать как в форме солей, так и в Н-формах, обладает высокой химической стойкостью, сохраняет высокие значения обменной емкости в широких интервалах значений pH среды. [c.244]

При высоких температурах в поверхностном слое огнеупора может произойти плавление части наиболее легкоплавких компонентов, что отрицательно сказывается на механической и химической стойкости этих слоев. Появление в большом количестве жидкой фазы в огнеупоре и клинкере приводит к взаимной миграции расплавов. Высокоизвестковый клинкерный расплав, отличаясь химической агрессивностью по отношению к кислотным окислам и повышенной подвижностью, диффундирует в толщу огнеупора по капиллярам и трещинам и застывает в более холодных его участках. Наряду с чисто механическим проникновением жидкой фазы клинкера в огнеупор наблюдается и процесс ионной диффузии отдельных катионов, приводящий к нестехиометрическому обогащению отдельных участков огнеупора составляющими клинкерного расплава. В частности весьма интенсивно в ионный обмен вступают РеЗ+, АР+ и Na+. Составляющие огнеупора (Mg +, Сг +) диффундируют в клинкер в значительно меньшем количестве. Летучие соединения натрия, калия, серы, хлора, фтора, проникающие в огнеупор, конденсируются и вступают во взаимодействие с составляющими его минералами MgO, MgO-AbOs, Mg0- r20s и др., образуя новые фазы и твердые растворы. Структура огнеупора изменяется и в нем появляются зоны низкой прочности, по которым он часто и скалывается под тяжестью обрывающейся обмазки. [c.292]

В зависимости от знака разряда функциональных групп ионообменные смолы являются катионитами или анионитами. Катиониты содержат кислотные функциональные группы [—ЗОз —СОО —РОз —Ы(СНгС05)], поэтому каркас катионита, несущий фиксированные отрицательные заряды, заряжен отрицательно. Отрицательные заряды каркаса компенсируются положительными зарядами противоионов, так что в целом катионит остается электронейтральным. Однако противоионы, в данном случае катионы, в отличие от функциональных групп каркаса обладают подвижностью и могут переходить в раствор в обмен на эквивалентное количество ионов из раствора. Этот обмен приводит к установлению подвижного равновесия между ионами, находящимися в фазе смолы, и ионами в растворителе. Наиболее распространенными катионитами являются сульфокислоты, образованные сульфированными продуктами сополимеризации стирола и дивинилбензола. Это отечественные смолы КУ-2, СДВ-3 и др., иностранные дауэкс-50, амберлит Ш-120 и др. Сульфокатио-ниты характеризуются высокой химической стойкостью и механической прочностью, большой скоростью установления ионообменного равновесия. [c.352]

В воде иониты обладают ионной электропроводностью, которая обусловлена наличием подвижных ионов в ионных атмосферах ионитов. Мембраны, изготовленные из ионообменных смол, также обладают ионной электропроводностью и, находясь во влажном состоянии, ведут себя аналогично водным растворам сильных электролитов, поэтому могут применяться в качестве электролитов ТЭ. В зависимости от типа применяемой для изготовления мембраны смолы различают катионообменные и анионообменные мембраны. В катионитовых мембранах заряды переносятся катионами, в аяиони-товых мембранах — анионами. По методу изготовления и структуре мембраны подразделяются на гомогенные и гетерогенные. Гомогенные мембраны состоят из однородной тонкой пленки ионообменной смолы на поддерживающей сетке из инертного материала. Гетерогенные мембраны представляют собой пленки, состоящие из смеси тонко измельченной ионообменной смолы со связующим инертным материалом,. имеющим высокую химическую стойкость, достаточную механическую прочность и хорошую эластичность. Связ ющими материалами служат каучук и некоторые полимеры. Толщина ионообменных мембран составляет 0,1—1,0 мм. Гомогенные мембраны имеют более высокую электрическую проводимость, но меньшую механическую прочность, чем гетерогенные мем- [c.85]

Влияние координации на физико-химические свойства кристаллических силикатов подробно рассмотрено в [П, 12]. Согласно правилу Соболева [11] переход к более высокому координационному числу приводит к уплотнению упаковки ионов, экономии пространства, уменьшению удельного объема, в связи с чем растет плотность, показатель преломления, твердость, прочность кристаллической решетки, ее химическая стойкость. Влияние изменения координационных чисел катионов настолько велико, что в спорных случаях решающую помощь кристаллохимикам в расшифровке структур может оказать определение перечисленных свойств испытуемых соединений. Повышению координации катиона обычно благоприятствует понижение основности среды, понижение температуры и повышение давления. [c.259]

КБ-4 представляет собой слабокислотный катионит получают щелочным омылением сополимера метакриловой кислоты и диви-тшлбензола. Механическая и химическая стойкость катионита очень высокая катионит выдерживает длительное нагревание с концентрированными растворами щелочей при температуре 200°. Может быть применен для поддержания постоянного pH а процессе смягчения высокоминерализованной воды (вплоть до. морской), для извлечения из растворов металлов и разделения аминокислот. Кроме марки КБ-4 выпускается еще ионит марки КБ-4П-2 для сорбции крупных органических молекул, например антибиотиков. [c.62]

Новый этап развития электролиза растворов хлорида натрия с ИОМ связан с разработкой мембран, обладающих высокой селективностью и химической стойкостью в среде анолита. Такие мембраны образованы из перфторированных органических полимеров, содержащих ионообменные группы [228—230]. Первым образцом ИОМ, нашедшим промышленное применение в производстве хлора и каустической соды, была мембрана типа Нафион [231]. Основой ее служит сополимер тетрафторэтилена и псрфторалкилвини-лового эфира, содержащего сульфогруппы, эквивалентная масса сополимера 950—2000 [232—234]. В гидролизованном виде смола представляет собой твердый электролит с высокой удельной ионной электропроводимостью. Перенос тока в ей осуществляется избирательно катионами. Сочетание исключительно высокой химической стойкости с высокой селективностью делает эти соединения пригодными для использования в качестве ионообменной мембраны в электролизерах для получения хлора и чистой каустической соды. [c.223]

Углеводороды. Как было показано, устойчивость ионов ароматических углеводородов значительно выше, чем алканов, вследствие делокализации энергии их возбуждения в сопряженной я-си-стеме. Интенсивность линий материнских ионов в масс-спектрах алканов низкая, в масс-спектрах ароматических углеводородов высокая (см. табл. 3,4). Ионы алканов могут вступать в ионно-молекулярные реакции различных типов с переносом протона Н+, гидрид-иона Н , в реакции диспропорционирования (константы 10 —10 ° см /с) [80, 81]. Катион-радикалы ароматических углеводородов— бензола, анилина не участвуют в ионно-молекулярных реакциях с переносом частицы с материнскими молекулами [7]. С этим коррелирует хорошо известная высокая радиационная стойкость ароматических углеводо1родов по сравнению с парафинами. В табл. 3.9 сопоставлены радиационно-химические выходы этих двух классов соединений. [c.111]