Противоионы обмен

Возникновение скачка потенциала на границе ионит — раствор электролита (об ионитах см. гл. IX, 14) также связано с установлением мембранного равновесия. В ионитах одни ионы (обменные группы) прочно закреплены в полимерной основе (матрице) и не проходят через фазовую границу, другие же ионы (противоионы обменных групп) подвижны и переходят в раствор. [c.178]

В системе стекло — раствор обменными группами являются —а противоионами обменных групп — катионы щелочных металлов. На границе стекло — раствор устанавливается равновесие Доннана между катионами стекла и катионами раствора ( 4) [c.191]

Аргументы в пользу изотопного взаимодействия не дают прямых сведений о механизме транспорта в искусственных системах без переносчиков можно доказать наличие отрицательного сопряжения потоков изотопов (транспорт противоионов, обменная диффузия). Отрицательное изотопное взаимодействие может быть индуцировано сочетанием однородных мембранных элементов, образующих неоднородные параллельные области. [c.265]

Важной характеристикой ионита является обменная емкость — способность поглощать противоионы. Существует несколько определений емкости. Далее мы будем пользоваться статической обменной емкостью (СОЕ), отнесенной к единице массы катализатора . Например, для катионита КУ-2 (отмытого от адсорбированных веществ и высушенного) обменная емкость составляет обычно около [c.145]

Иониты должны быть нерастворимыми, но способными набухать, иначе подвижность противоионов в ионите снизится настолько, что ионный обмен и катализ станут невозможными. Степень набухания связана с наличием поперечных связей. Поперечную связанность в катионите КУ-2 легко регулировать изменением количества сшивающего агента — дивинилбензола. Чем больше введено мостикообразующего вещества перед полимеризацией, тем чаще расположе- [c.145]

Способные к обмену ионы, нейтрализующие заряд ионогенных групп полимера, называют противоионами. Они подвижны и не закреплены в определенных местах полимерной молекулы. Противо-ионы подобны соответствующим ионам в гомогенных средах и обладают аналогичными каталитическими свойствами. При этом надо учесть, что они находятся в ионитах в сольватированном состоянии. Во многих случаях, когда нет обстоятельств, осложняющих протекание собственно химической реакции, наблюдаются совпадения гомогенной и гетерогенной реакций, в отношении кинетических порядков по реагентам. [c.38]

Ионообменная очистка основана на способности ионообменных смол (ионитов) удерживать те загрязнения, которые в растворенном состоянии диссоциируют на ионы. Иониты получают путем полимеризации и поликонденсации органических веществ они представляют собой твердые гигроскопичные гели, не растворимые в воде и углеводородах. В высокомолекулярной пространственной решетке ионита закреплены фиксированные ионы. Заряды этих ионов компенсируются зарядами противоположного знака, принадлежащими подвижным ионам (противоионам), расположенным в ячейках решетки и способным к обмену с ионами раствора электролита. Иониты, содержащие активные кислотные группы и подвижные катионы, способные к обмену, называются катионитами, а иониты с активными основными группами и подвижными анионами — анионитами. [c.125]

Эффект специфической адсорбции наблюдается и на незаряженной поверхности металла, т. е. в тех условиях, когда обмен ионами между металлом и раствором отсутствует. Адсорбированные ионы и соответствующие противоионы образуют двойной электрический слой, расположенный в непосредственной близости к металлу со стороны раствора. Ориентированные около поверхности металла адсорбированные полярные молекулы (ПАВ, растворителя) также создают двойной электрический слой. Скачок потенциала, отвечающий двойному электрическому слою при незаряженной поверхности металла, называется потенциалом нулевого заряда (п. н. 3.). Его значение принято выражать по водородной шкале (табл. 26). [c.475]

К природным неорганическим ионитам относят кристаллические силикаты типа цеолитов шабазит, глауконит и др. Их каркас представляет собой правильную сетчатую структуру алюмосиликата, в порах которой располагаются ионы щелочных или щелочноземельных металлов, выступающие в роли противоионов. Некоторые минералы, например апатит, способны к обмену анионов. [c.164]

Рассмотрим хроматографическое разделение смеси двух однозарядных ионов В+ и С+ на катионите с противоионом А+. Теория допускает, что обмен каждой пары ионов происходит независимо друг от друга. Тогда в колонке, заполненной катионитом А2, будут происходить следующие обменные реакции [c.107]

Проявительный метод является наиболее распространенным методом ионообменной хроматографии. Рассмотрим разделение смесн ионов В+, С+ и 0+ на ионите с противоионом А+, предположив, что по способности к обмену ионы располагаются в ряд А+<В+<С+< <0+ [c.109]

Порцию анализируемого раствора подают в верхнюю часть колонки, содержащую ионит с противоионом А+. После достижения равновесия приступают к вымыванию веществ из колонки. Однако в отличие от адсорбционной хроматографии вымывание производят не чистым растворителем, а раствором, содержащим тот ион, который является противоионом в выбранном ионите, в данном случае раствором электролита АУ. При непрерывном поступлении в колонку раствора, содержащего ион А+, происходит обмен ионами В+, С+ и 0+, находящимися в верхнем слое ионита, и их перемещение в слои, расположенные ниже и не содержащие этих ионов. Поэтому здесь происходит вытеснение ионов А+ из ионита и замена его на ионы В+, С+ и В+. [c.109]

Обменная емкость ионитов. К числу важнейших свойств ионитов относится их обменная емкость. Полная обменная емкость данного ионита является величиной постоянной и определяется, в первую очередь, числом фиксированных ионов в каркасе ионита. Поэтому в идеальных условиях полная обменная емкость Е[е зависит от состояния ионита и природы противоиона, а лишь от природы самого ионита. Б реальных условиях, однако, она зависит от ряда факторов, в частности от pH раствора. Это усложняет однозначное определение понятия обменной емкости. Кроме того, обменная емкость, определяемая в статических условиях, отличается от величины, полученной в динамических условиях. Поэтому при определении обменной емкости необходимо указывать условия, при которых она определена. [c.117]

Введение в систему ПАВ — вода солей, содержащих одинаковые с ПАВ противоионы, приводит к повышению величины точки Крафта. Это объясняется дегидратирующим действием вводимых ионов и снижением растворимости ПАВ. Введение солей с другими противоионами неоднозначно влияет на Ткр, так как вследствие обменных реакций образуется смесь различных солевых форм ПАВ и результирующий эффект зависит от их растворимости и соотношения в смеси. [c.57]

Если валентность противоионов неодинакова, то равновесие при обмене значительно смещено в сторону катиона с более высокой валентностью, который в большем количестве накапливается в местах с отрицательным потенциалом. [c.192]

Таким образом, путем кондуктометрического титрования мсжно установить характер сил, за счет которых противоионы удерживаются в адсорбционном слое. Если результаты титрования указывают на способность к обмену всех противоионов мицеллы, т. е. свидетельствуют об их способности вытесняться как из диффузного, так и адсорбционного слоя, то противоионы удерживаются в мицелле только в результате действия физических сил (электрических, адсорбционных). Если, наоборот, часть противоионов из двойного слоя не вытесняется или вытесняется с большим трудом, то следует полагать, что эти ионы удерживаются в мицелле силами, близкими по своей природе к химическим силам. [c.221]

Наконец, рядом исследователей было обнаружено, что осадок, состоящий из скоагулировавшей дисперсной фазы коллоидной системы, всегда уносит с собой часть коагулирующего иона. Такое явление становится понятным, если учесть, что при коагуляции всегда происходит частичный обмен противоионов мицелл-золя на коагулирующие ионы электролита, которым ведется коагуляция. [c.289]

Еще более высокая, чем у растворимых полиэлектролитов, пространственная концентрация зарядов (концентрация обменных групп 3—10 М) приводит к тому, что все противоионы локализуются около фиксированных групп. Никакие аналитические методы не позволяют обнаружить противоионы в растворителе, окружающем зерна ионообменника. [c.213]

Еще более высокая, чем у растворимых полиэлектролитов, пространственная концентрация зарядов (концентрация обменных групп 3—10 М) приводит к тому, что все противоионы локализуются около фиксированных групп. Никакие аналитические [c.176]

Обмен ионов характерен также для высокомолекулярных полиэлектролитов и в первую очередь для ионообменных смол, представляющих собой сплошную пространственную сетку (каркас) полимера, в узлах которой равномерно закреплены ионы одного знака (аналогичные ионам внутренней обкладки) подвижные противоионы находятся в растворе внутри сетки и являются обменными. Сетка полимера, заполненная раствором, рассматривается в настоящее время как одна гомогенная фаза поэтому представления о границе раздела фаз и адсорбции в этих системах теряют физический смысл. Тем не менее законы ионного обмена являются общими для таких полиэлектролитов и для типичных гетерогенных адсорбентов. Поэтому все поглотители, для которых характерен процесс эквивалентного обмена подвижных ионов, в то время, как ионы другого знака закреплены в структуре, носят общее название ионитов. [c.124]

Адсорбция ионов. Адсорбенты делят на гомеополярные и гетерополярные. Первые очень слабо адсорбируют электролиты, у вторых происходит обмен ионами с раствором, и которые называются ионитами. На границе раздела твердой фазы с водными растворами возникает двойной электрический слой в результате диссоциации ионогенных групп, находящихся на поверхности твердой фазы, или избирательной адсорбции одного из ионов из раствора. Ионы внешней обкладки — противоионы, — не входящие в состав твердой фазы, связаны с ней электростатическими силами и находятся в динамическом равновесии с ионами раствора. Они обмениваются в эквивалентном количестве на ионы того же знака в растворе, и такая адсорбция называется ионообменной. [c.252]

Обмен частиц между фазами происходит под влиянием разности их химических потенциалов в жидкой и твердой фазах. Очевидно, что в обмене ионов между адсорбентом и раствором могут участвовать только подвижные противоионы двойного слоя. Таким образом, ионный обмен является вторичной адсорбцией, проявляющейся при наличии двойного электрического слоя. Обмен ионов между внешней обкладкой ДЭС и раствором происходит постоянно под действием теплового движения при этом обмениваются ионы как одного вида (например, на К ), так и ионы разной природы, но с тем же знаком заряда. Ионообменная адсорбция специфична и в значительной мере зависит от природы твердой фазы и адсорбируемых электролитов. [c.339]

В большинстве случаев коллоидные частицы глинистых веществ имеют отрицательный заряд (это подтверждается тем, что при электрофорезе они осаждаются на аноде) каждая частица окружена водной (гидратной) оболочкой и слоем катионов (противоионов), которые менее прочно связаны с коллоидной частицей и способны к ионному обмену. [c.117]

С повышением обменной емкости (повышение плотности заряда) набухание возрастает. Ионит, содержаш,ий активные группы с двух- или трехзарядными ионами, набухает сильнее, чем ионит с однозарядными ионами. С ростом заряда противоиона набухание ионита уменьшается. [c.375]

Обменная емкость. Обменная емкость ионита характеризуется числом противоионов, которое может принять определенное количество ионита. Эту характеристику ионита применяют при выборе параметров ионообменной колонки. При выборе ионита с определенной обменной емкостью необходимо обращать внимание на единицы ее измерения, поскольку в литературе приводятся различные данные. [c.375]

При интерпретации описанных выше наблюдений следует постоянно помнить, что доказательство наличия сопряжения представляет собой феноменологический способ описания системы без всяких конкретных требований к механизму. Это взаимодействие не обязано отражать взаимодействие между частицами на молекулярном уровне. В биологических исследованиях сплошь и рядом отрицательное сопряжение приписывается транспорту противоионов ( обменная диффузия ) при участии переносчика, совершающего челночные движения через мембрану. Неприменимость модели подвижных переносчиков в случае мембран с хлористым поливинилбензилтриметиламмо-нием показывает, что эта общепринятая интерпретация часто неверна. Такая возможность подтверждается также наблюдениями параметров транспорта гетерогенной системы, включающей параллельные каналы различного сопротивления [12]. Хотя для каждого элемента Я —Я, составная область дает отрицательное изотопное взаимодействие. Как и в исследованиях, результаты которых представлены в табл. 11.1, отношение потоков хорошо согласуется с величинами, рассчитанными по уравнению (11.7). Не зная ни геометрических, пи электрических свойств мембраны, нельзя точно прогнозировать ее транспортные параметры. Однако влияние неоднородности мембраны на Я, Я и отнешение потоков можно объяснить по крайней мере качественно. При определении Я из обменной диффузии в отсутствие электрических сил разные каналы будут давать вклад в поток метки, обратно пропорциональный их собственному сопротивлению, так что будут преобладать каналы с низким сопротивлением. Между тем при определении Я в условиях [c.250]

Необходт1мо отметить, что противоионы двойного электрического слоя могут обмениваться на другие ионы того же знака, т, е. способны к ионному обмену. Особенно ярко это проявляется в специальных ионообменных материалах. [c.63]

Характерным свойством понптов является набухаемость при контакте сухого ионита с раствором. Особенно сильно набухают синтетическпе ионообменные смолы. Основной причиной набухания ионитов в воде является наличие гидрофильных функциональных групп. Умеренное набухание ионитов является положительным фактором, способствующим функционированию ноногенных групп, находящихся внутри зерна ионита. Количественной характеристикой набухания является степень набухания ионитов. Степень набухания определяется отношением разности объемов набухшего и сухого ионита к массе сухого ионита. Набуханию препятствуют силы упругости трехмерной структурной сетки (матрицы), которые растут с увеличением степени сшивки полимера (т. е. с увеличением количества вводимого при синтезе мостикообразователя). Набуханию способствуют большая обменная емкость, гидратация противоионов и разбавление раствора (увеличение термодинамической активности растворителя). Неорганические иониты набухают очень слабо и удерживают растворитель в полостях кристаллической структуры. [c.169]

Рассмотрим равновесную систему, состоящую из ионита и раствора электролита с одноименным ионом (противоионом). Ионный обмен в такой системе происходить не будет. Адсорбироваться на ионите может только целиком молекула электролита, т. е. проти-воион вместе с коионом (ионом электролита, имеющим знак заряда противоположный знаку заряда противоиона), так как должна [c.172]

В соответствии с теорией ДЛФО добавление эаектролнта в хяисперсную систему вызывает сжатие двойного электрического слоя у частиц, вследствие чего они могут подойти друг к другу на расстояния, на которых преобладают силы притяжения. Уменьшение толщины двойного слоя сопровождается обменом противоионов этого слоя на вызывающие коагуляцию ионы электролита, Сжатие двойного электрического слоя происходит как за счет уменьшения потенциала в результате специфической адсорбции нонов добавленного электролита на поверхности частиц, так и благодаря ограничению диффузии противоионов в раствор в связи увеличением ионной силы раствора. По преобладанию того нли иного механизма процесса коагуляции различают нейтрализаци-онную и концентрационную коагуляцию. Области преимущественного действия механизмов коагуляции можно оценить с помощью теории ДЛФО. [c.333]

Как следует из уравнений обменных реакций, при прохождении через колонку раствора, содержащего вещества ВУ и СУ, ион А+ катионита обменивается на ионы В+ и С+. При этом раствор обогащается веществом АУ и поступает в нижний слой ионита, а в любом бесконечно малом слое ионпта устанавливается равновесие. Это равновесие, однако, будет постоянно нарушаться вследствие того, что поступающий сверху свежий раствор, более богатый ионами В+ и С+, вступает в контакт с противоионами А+. [c.107]

Минеральные иониты. Природные минеральные иониты являются, как правило, кристаллическими силикатами, жесткая решетка которых несет избыточный заряд. Наиболее важными представителями этой группы ионитов являются цеолиты, способные к обмену катионами. К ним относятся минералы анальцим, шабазит, гармо-том, гейландит, натролит и некоторые другие. Все они обладают правильной пространственной сетчатой структурой со сравнительно большими расстояниями между узлами решетки. Роль противоионов играют ионы щелочных и щелочно-земельных металлов. Вследствие жесткости структуры цеолиты слабо набухают, а их противоионы малоподвижны. Катионы и нейтральные молекулы больших размеров не могут проникать в решетку цеолитов, вследствие чего цеолиты обладают ситовым эффектом и применяются в качестве ионных или молекулярных сит. [c.112]

I тип — иониты, проявляюш,ие свойства сильных кислот или сильных оснований. Для катионитов этого типа характерна высокая степень диссоциации и связанная с этим легкость обмена протонов на катионы из раствора электролита. Обменная емкость этих катионитов практически не зависит от pH раствора (рис. И1.4, /). Обменная емкость таких катионитов быстро возрастает с ростом pH раствора и уже при малых значениях pH достигает предельной величины и остается постоянной при дальнейшем возрастании pH. Ионогенными группами в катионитах типа I чаще всего являются группы —80зН, легко диссоциирующие на ион 80з , остающийся в матрице, и протон, являющийся противоионом. К I типу катионитов относятся КУ-2, сульфоуголь, амберлит ИР-120, дауэкс-50, во-фатит КС и др. [c.114]

Второй случай, когда в систему вводится электролит, не содержащий обоих ионов с электролитом — стабилизатором, отличается от первого только тем, что здесь имеет место явление обмена противоионов коллоидной частицы на эквивалентное число одинаковых по знаку ионов введенного электролита. Наиболее простой обмен ионов происходит, когда на поверхности твердой фазы имеется двойной электрической слой типа Гуи —Чэпмена, т. е. когда можно пренебречь специфическим адсорбционным потенциалом ионов. Очевидно, при этом обмен будет определяться только валентностыо J iщoв. Например, если отрицательно заряженная дисперсная аза находится в растворе, содержащем два [c.191]

Можно представить, что ионит состоит из каркаса, обладающего положительными или отрнцате и>пыми зарядами, которые компенсируются зарядом ионов противоположного знака (противононов), так что в целом ионит нейтрален. Способность нонита к обмену обусловливается тем, что противоионы обладают определенной подвижностью в пределах каркаса. Если ионит, содержащий противоионы А, поместить [c.67]

В зависимости от знака заряда противоиона, вступающего в обмен, различают катиониты и аниониты. Катиониты обменивают катионы, аниониты — анионы. Наибольшее значение имеют органические иониты из синтетических ионообменных смол, образующие структуру пространственной сетки. Сетка полимера, заполненная раствором, является как бы одной гомогенной фазой, в узлах которой закреплены ионы одного знака. Противоионы находятся в растворе внутри сетки и способны обмениваться. Активные группы у катионообменных смол —ЗОзН, — СООН, —ОН, —РО3Н2 и др. Анионообменные смолы содержат аминогруппы. В общем виде ионный обмен на границе ионит—раствор можно выразить уравнением [c.252]

Введение в коллоидные растворы индифферентных солей сопровождается двумя явлениями 1) ионным обменом между противоионами ДЭС и ионами добавленного электролита 2) сжатием диффузной атмосферы вокруг поверхности частиц. В качестве примера рассмотрим процессы, происходящие при добавлении раствора NaNOa к золю Agi с отрицательно заряженными частицами. В таком золе противоионами могут служить, например, катионы К . Между введенными ионами Na+ и противоионами ДЭС — катионами К" — происходит ионный обмен. Взаимодействие ионов и Na+ с ионами 1 , являющимися потенциалобразующими, примерно одинаково, поэтому их взаимный обмен подчиняется в основном закону действующих масс. Диффузный слой содержит смесь тех и других ионов. Однако здесь проявляется и другая сторона действия электролита. Добавка электролита приводит к повышению ионной силы раствора. Согласно теории Дебая—Хюккеля, с повышением ионной силы раствора уменьщается толщина ионной атмосферы и происходит сжатие диффузной части ДЭС. При этом некоторое число противоионов переходит из диффузного слоя в адсорбционный. Следствием такого распределения противоионов является снижение величины -потенциала (рис. 25.3, /), в то время как величина и знак ф-потенциала поверхности частиц остаются практически постоянными. Влияние электролитов усиливается, если в их составе имеются многозарядные ионы ( u" +, Са" +, АГ +, Th + ). Многозарядные катионы более активно взаимодействуют с отрицательными зарядами (в данном случае с ионами 1 ). Вследствие этого такие ионы вытесняют ионы К" " из Диффузного и адсорбционного слоев в раствор, становясь на их место. При этом падение -потенциала происходит быстрее, чем при действии однозарядных ионов (рис. 25.3,2). При добавлении электролитов с ионами, имеющими заряд 3, 4 и более, может происходить не только снижение -потенциала до нулевого значения, но и перемена знака заряда (рис. 25.3, [c.401]

Ионообменная хроматография. Сорбенты — природные или синтетические, неорганические или органические твердые ионоо бменники (иониты) разделение обусловлено различной способностью к обмену ионов хроматографического раствора на эквивалентное количество одноименно заряженных подвижных ионов (противоионов) в составе ионита, оно обусловлено различиями в величинах констант обмена разделяемых ионов анализируемого раствора. [c.8]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология