Поглощение ионитами

Поглощенную ионитом воду подразделяют на гидратную и свободную. Гидратная — вода, необходимая для образования первичных гидратных слоев, упаковка молекул воды в которых плотнее, чем в свободном состоянии. Вода, поглощенная сверх количества, нужного для образования первичных гидратных слоев, носит [c.374]

Перечисленные причины наряду с другими, вызывающими преимущественное поглощение ионитом ионов определенного типа, обусловливают важнейшее свойство ионита — селективность. Это [c.101]

По разности титров исходного раствора и фильтратов определяют количество ионов меди (в мг-экв), поглощенных ионитом из каждой порции пропущенного раствора, включая и те порции, в которых отсутствуют ионы меди. Эту сумму делят на массу катионита в пересчете на абсолютно сухое вещество. Таким образом определяют количество ионов меди, поглощенных одним граммом катионита, т. е. полную обменную емкость катионита в динамических условиях. По данным опыта строят выходную хроматограмму, откладывая по оси абсцисс объем фильтрата в миллилитрах, а по оси ординат — количество ионов меди в фильтратах, в миллиграмм-эквивалентах. [c.158]

Закон эквивалентов. Как мы видели выше (гл. I), закон эквивалентов, отражающий неделимость атомов в химических реакциях, а также требование электронейтральности, не теряет силы в рассматриваемой области химии. Напомним, что многим исследователям, наблюдавшим поглощение ионитами, видимо, неэквивалентных количеств ионов, неизменно удавалось установить, что действительный состав сорбируемых ионов отличается от предполагаемого. Принцип эквивалентности ионного обмена в наши дни не подлежит сомнению. [c.179]

Ионообменное концентрирование. Для концентрирования следовых количеств ионов через ионит пропускают большой объем соответствующего раствора. Ионы, поглощенные ионитом, можно затем элюировать относительно небольшими количествами концентрированного раствора электролита. Таким способом можно сконцентрировать очень разбавленные растворы без нагревания. [c.250]

Перечисленные причины, вызывающие преимущественное поглощение ионитом противоионов одного вида, определяют селективность ионита. Последнее свойство, зависящее от природы ионита, а также условий проведения эксперимента (температура, pH раствора и др.) является важнейшим для ионитов и обусловливает широкие возможности применения ионообменников для решения ряда практических задач. [c.63]

Количество вещества, поглощенное ионитом, называется емкостью ионита. Она лежит в пределах от 1 до 6— 8 мг-экв/г. [c.74]

Определение динамической емкости проводят следующим образом. Колонку наполняют определенным количеством ионита, полностью переведенного, иаиример, в Ыа+-форму, затем пропускают через колонку хлористоводородную кислоту (иоиы Н ) и определяют ее содержание в растворе, выходящем из колонки. В первых порциях выходящего раствора концентрация кислоты (ионов 11+) равна нулю. В точке Е (проскок) (рис. III. 23) появляются ионы водорода. В последующих порциях раствора их кон-деитрация быстро повышается и становится равной концентрации кислоты в исходном растворе. Количество поглощенных ионитом ионов водорода определяется площадью ABDE. Разде.пцз это количество на массу смолы, получают статическую обменную емкость. Динамическую емкость (емкость до проскока) определяют из площади четырехугольника АВСЕ. Ход кривой ED, а следовательно, динамическая емкость зависит от скорости пропускания раствора через колонку. [c.168]

В соответствии с этим при определении емкости поглощения для получения сравнимых результатов следует ввести стандартную, универсальную единицу обменной емкости поглощения ионита — число миллиграмм-эквивалентов поглощаемого иона на 1 г матрицы ионита. [c.76]

Обозначим емкость поглощения ионита (в мг-экв) для первого иона и для второго иона в расчете на 1 г ионита в форме [c.76]

Итак, можно вывести четыре формы выражения емкости поглощения ионитов и Сравнимые величины емкости поглощения можно получить только в том случае, если выражать емкость поглощения в миллиграмм-эквивалентах заданного иона на 1 г матрицы ионита (т или т ), [c.77]

Количественную характеристику степени участия отдельных ионогенных групп сорбента при различных значениях pH среды легко установить определением емкости поглощения ионита в этих средах (рис. 26). Для сильнокислотных катионитов и сильноосновных анионитов зависимость емкости (СОЕ) от pH среды невелика. У ионитов слабо- и среднекислотных либо слабоосновных емкость постепенно нарастает с повышением pH раствора. Иониты, содержащие различные по силе ионогенные группы, характеризуются кривыми с резкими перегибами. [c.81]

Динамическая (рабочая) обменная емкость выражается в мг-экв/л илй в г-экв набухшего ионита. Определяется пропусканием раствора солей или кислот определенной концентрации с постоянной скоростью через колонки с ионитом. Определение основано на реакции ионного обмена в неравновесных условиях. Динамическая обменная емкость харак- мшзуется количеством ионов, поглощенных ионитом, до появления их в фи, JWe. [c.346]

Обмен ионов различной валентности представляет особый интерес с точки зрения влияния концентрации противоионов в растворе на их относительное поглощение ионитом. Из простого анализа уравнения изотермы ионного обмена (II. 27) следует, что уменьшение концентрации ионов в растворе в том случае, когда соотношение их концентраций поддерживается постоянным (например, при простом разбавлении), происходит увеличение поглощения иона с большим зарядом и, соответственно, уменьшение поглощения иона с меньшим зарядом. [c.92]

Экспериментально коэффициенты распределения можно определять как статическим, так и динамическим методами. В статическом методе навеску воздушно-сухого ионообменного сорбента встряхивают с определенным объемом исследуемого раствора, содержаш.им тот или иной противоион, до получения состояния равновесия. Затем в отдельной порции раствора определяют количество не поглощенного ионитом противоиона. Вычисления проводят по формуле [c.96]

Статическая обменная емкость выражается в лг-э/св/г сухой смолы. Определяется путем контакта в колбе 1—5 г ионита со 100 —250 мл раствора солей или кислоты в течение 1—2 суток. Определение основано на реакции ионного обмена и характеризуется количеством ионов, поглощенных ионитом в условиях равновесия с учетом влияния концентрации и pH раствора. [c.346]

В случае предпочтительного поглощения ионитом ионов j (выпуклая изотерма в координатах 0у — ф,) константа изотермы адсорбции будет больше единицы, а обратная ей величина — концентрационная константа меньше единицы. Наоборот, равновесия процессов вытеснения из ионита ионов, к которым ионит обладает большим средством (система с вогнутой изотермой в координатах 0у — фу), характеризует- [c.186]

В основу классификации ионообменников Б. П. Никольский [10] положил их отношение к водородным (для катионитов) и гидроксильным (для анионитов) ионам. Такая классификация связана с особенностями поглощения ионитами водородных или гидроксильных ионов из водных растворов электролитов. Она в значительной степени отражает одно из важнейших свойств ионитов — их обменную емкость, являющуюся функцией активности или концентрации (для рН(р 1Н) разбавленных растворов) катионов [c.78]

Полная обменная способность ионита (другими словами, его емкость поглощения) определяется общим количеством активных групп в ионите, если только стерические факторы не препятствуют свободному проникновению ионов внутрь зерен к местам сорбции. Эффективность использования емкости поглощения ионита максимальна только при проведении процесса ионного обмена в динамических условиях, когда раствор фильтруется через колонку, для которой отношение высоты к диаметру достаточно велико. В статических условиях, т. е. при контактировании смолы с ограниченным объемом раствора, эффективность использования [c.7]

Так протекае хроматографическое разделение по методу фронтального анализа. При этом получают в чистом виде единственный компонент, обладающий наименьшей способностью поглощаться. В таких разделениях велика роль комплексообра-зователей (особенно селективных), добавление которых в систему может существенно уменьшать поглощение ионитом некоторых ионов,-способствуя тем самым их очистке. [c.157]

Особенно успешное применение ионообменная хроматография нашла для разделения ионов металлов, присутствующих в анализируемом растворе в соизмеримых количествах. Для достижения эффективного разделения и хорошей избирательности используют различные принципы. В некоторых случаях эффективного разделения можно достичь, если разделяемые ионы отличаются по заряду и, следовательно, по склонности к поглощению ионитом. Таковым является, например, разделение и Mg + на катионите при использовании 0,7 М раствора НС1 в качестве элюента (рис. Х1И. 5). [c.419]

При очистке слабоконцентрированных стоков с применением ионообменных материалов нельзя обрабатывать их совместно с жидкостями с высокой концентрацией солей. В этом случае смешение приведет к не)нужному поглощению ионитами ионов второго стока и к сокращению вследствие эт0 Г0 рабочего цикла фильтров соответственно увеличится объем отработанных регенерационных растворов, являющихся отходом основного процесса. Обработка н обезвреживание таких отходов может -вызвать не меньшие затруднения, чем очистка самой сточной жидкости. [c.33]

Ионы, поглощенные ионитом, могут быть вымыты элюированы) соответствующим веш,еством. Так, например, для элюирования катионов, поглощенных катионитом, можно обработать последний раствором кислоты. При этом происходит процесс, обратный приведенному выше, и ионы металла переходят в раствор, а ионы водорода поглощаются катионитом. [c.530]

При исследовании равновесий комплексообразования пользуются двумя свойствами ионитов. Первое свойство — это избирательное поглощение ионитом определенных ионов из раствора. Если в растворе присутствуют ионы с различными зарядами, то поглощаются смолой ионы только одного вида. То же относится к ионам с одинаковыми зарядами, но с различными ионными радиусами (под величиной ионного радиуса при этом следует понимать радиус гидратированного иона). [c.339]

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]

Рабочий цикл фильтрования на фильтрах обессоливающей установки производится до истощения рабочей емкости поглощения ионитов. Истощение рабочей емкости поглощения устанавливается на Н-катионитовых фильтрах по проскоку в филь-трат катионов (обычно катиона Ыа+, поскольку он обладает " гаяменьшей энергией поглощения по сравнению с другими катионами ), а на анионитовых фильтрах — по проскоку в фильтрат анионов (обычно аниона С1 ). При обнаружении проскока соответствующий фильтр выключается на регенерацию. Процесс регенерации фильтра складывается из трех последовательных операций. [c.11]

Увеличение удельного расхода регенерирующего вещества (т. е. количества реагента на 1 т-град поглощенных ионитам катионов или анионов) повышает обменную способность ионита. Однако, по имеющимся экспериментальным и эксплоатацион-ным данным, повышение обменной способности ионитов в результате увеличения удельных расходов регерерирующих веществ в технико-экономическом отношении не оправдывается, так как оно связано с перерасходом сравнительно дорогостоящих кислот и щелочей. [c.21]

А. Г. Коблянский [79] показал возможность обнаружения поглощенных ионитами катионов при помощи микро-кристаллоскопического анализа. Взаимодействие между ионообменной смолой и раствором Приводит к образованию осадка, если вытесняемые из ионита катионы дают с находящимися в растворе анионами труднорастворимое соединение. Так, при регенерации серной кислотой катионита, насыщенного ионами кальция, в слое ионообменника отлагаются кристаллы гипса [c.141]

N — мольные доли ионов в ионообменнике N1 — линейная концентрация -го иона в фазе ионита, г-экв/см N0 — пмная линейная емкость поглощения ионита, г-зкв/см т — линейная концентрация -го иона в равновесном растворе По — исходная линейная концентрация иона-вытеснителя (поглощаемого иона) в растворе Q — свободное сечение колонки (сечение фильтрации) [c.233]

Поглощенные ионитами катионы или анионы можно обнаружить методом микрокристаллоскопического анализа. Если при взаимодействии раствора реагента с ионитом происходит вытеснение поглощенных ионов с образованием малорастворимых соединений на поверхности ионита, то последние можно идентифицировать микрокристалло-скопически. Например, при обработке зерна катионита, поглотившего ионы Са +, раствором серной кислоты в слое ионообменника отлагаются кристаллы гипса, которые можно идентифицировать под микроскопом [c.191]

По разности титров исходного раствора и фильтратов определяют количество ионов меди (в мг-экв), поглощенное ионитом из каждой порции исходного раствора. Эту сумму делят на взятую навеску катионита в пересчете на абсолютно сухое вещество и таким образом определяют, общее количество ионов меди, поглощенных катионитом (в мг-экв1г), т. е. полную обменную емкость катионита в динамических условиях. Количество ионов меди, поглощенное ионитом, рассчитывается исходя из всего объема фильтрата, не содержащего ионов меди, и исходной концентрации меди в растворе. Для определения обменной емкости до проскока это количество ионов меди делят на взятую навеску катионита. [c.90]

Наличие в сточных водах большого количества хлоридов отрицательно сказывается на процессе. ионитовой очистки сточных вод. Следствием высокой концентрации хлор-ионов в сточных водах являются иизкая концентрация некаля в регенерате и большие расходы энергетических средств на его переработку. Содержание хлоридов в сточных водах ведет к снижению емкости поглощения ионита. [c.202]

Поглощение ионов ионитами может быть осуществлено в статических или динамических условиях. В первом случае ионит непосредственно помещают в исследуемый раствор, и между содержанием определяемых ионов в растворе и ионите возникает равновесие. Во втором случае исследуемый раствор пропускают через слой ионита, при этом равновесия не наступает, так как по мере продвижения вниз раствор встречает свежие порции ионита. В аналитической практике в большинстве случаев используется динамическая обработка ионитов. В ряде случаев поглощение ионитами можно проводить так, чтобы происходило селективное поглощение одного из ионов. Так, например, хром и марганец можно отделить от железа, алюминия, никеля и ряда других катионов, окислив хром и марганец до высших степеней валентности и пропустив полученный раствор через катионитную колонку. При этом железо и другие катионы г отлощаются катионитом, а хром и марганец в виде анионов Сг04 и Мп04 проходят через колонку и мог т быть определены в растворе. [c.530]

В качестве примера рассмотрим адсорбцию 1 3-комплекса, образованного катионом и анионом грехос-новной кислоты НзА. Обозначим число молей металла, поглощенных ионитом (в виде комплекса), Л/м, а общее число молей аниона (свободного и связанного в комплекс) — Л а- При тех же условиях (равное значение pH и т. д.), но в отсутствие ионов металла анион поглощается ионитом в виде НьА( -ь)- д я одного эквивалента ионита справедливы тогда соотношения [c.360]

Поглощение ионитами закономерно происходит лишь тогда, когда примеси находятся в растворе в ионной форме. Для количественной сорбции микропримесей иногда необходимы носители [723, 1010] — посторонние соли (кислоты) в небольшой концентрации константы обмена ионов при малых концентрациях существенно зависят от ионной силы раствора. Поглощение микропримесей катионитом можно улучшить, слабо подкисляя раствор (воду) перед сорбцией. Более полное поглощение примесей из воды обеспечивает смешанный ионитовый фильтр [26]. Аналогично концентрируются примеси при анализе растворов перекиси водорода [1365]. [c.301]

Состояние воды, поглощенной ионитом, сходно с ее состоянием в водных растворах электролитов. Как показал Самуэльсон [100, 102, 104], противоионы в сульфированном иолистирольном ионите распределены во всем его объеме. Это значит, что в случае эластичных смол нельзя говорить о свободном объеме пор, содержащем чистую воду это понятие имеет смысл лишь для пористых ионитов с жесткой структурой, например для цеолитов. Набухший ионит можно рассматривать как систему, в которой обменные группы и соответствующие противоионы растворены во впитавшейся в ионит воде. Целесообразно поэтому рассматривать внутренний раствор набухшего ионита как особую фазу (фазу ионита) и вычислять концентрации и активности ионов в этой фазе точно таким же образом, [c.41]

Обычно поглощение ионитом одних ионов затрудняется при увеличении концентрации других катионов. Имеются, однако, некоторые исключения. Наиболее важным из них является железо (III), которое, как показали Дьюрфельдт и Самуэльсон [39], сильно поглощается из коицентрированных растворов соляной кислоты. Этот факт имеет большое значение для процессов регенерации катионообменных колонок (гл. 5. 7, стр. ИЗ) впервые он наблюдался на сульфофенольных катионитах и затем был иод- [c.68]

В качестве примера, характеризующего поведение анионитов, может быть рассмотрено влияние метанола, этанола и ацетона на равновесие обмена между нитратными и галогенидными ионами. Поглощение ионов хлора и брома анионитом в КО -форме усиливается нри возрастании концентрации органического растворителя поглощение ионов иода при этом ослабляется [30]. В связи с рассматриваемым вопросом заслуживают упоминания интересные данные Катцина и Геберта [22 ] по сорбции хлоридов лития и кобальта (И) сильноосновным анионитом в С1-форме. Авторы [22) обнаружили значительное влияние содержания воды в воздушно-сухих образцах ионита на их способность сорбировать указанные хлориды из ацетоновых растворов. При этом сорбция протекает не по обменном механизму, а как процесс поглощения ионитом растворенного вещества в целом. Это явление может быть правильно истолковано лишь при учете различного состава растворителя в жидкой фазе и в фазе ионита [14]. Как показали Кеннеди и Дэвис [24], смола с третичными аминогруппами, находящаяся в С1-форме, ведет себя сходным образом, сорбируя катионы и анионы в стехиометрическом соотношении. Поглощение хлоридных комплексов сильноосновными анионитами из смесей соляной кислоты с органическими растворителями существенно отличается от поглощения их из водных растворов соляной кислоты. Рядом авторов [15, 20, 26, 27, 49, 511 опубликованы интересные результаты, касающиеся равновесного распределения в таких системах. Как правило, введение органического раствори- [c.136]