Ионный обмен основное уравнение

Основными процессами взаимодействия раствора с вмещающими породами являются сорбция, ионный обмен и хи.мические реакции. Уравнения кинетики этих процессов рассмотрены в главах IV. V. Мы можем написать уравнение кинетики в общем виде, без детализации процесса взаимодействия раствора с породами. В са.мом общем случае кинетика определяется концентрацией вещества в подвииаюй и неподвиншой фазах, констаитами скоростей 141 А. химических реакций раствора со средой ( 1,2.. . — число реакций), коэффициентами диффузии и скоростью потока. Математически эту зависимость можно записать в неявной форме [c.11]

Основы метода распределительной хроматографии на бумаге. Было бы неправильно предполагать, что хроматографическое разделение на бумаге основано только на механизме распределения. Чаще всего при этом сочетаются распределение, адсорбция, ионный обмен. Однако в большинстве случаев разделение неорганических ионов основано на распределении их между двумя жидкими фазами. Поэтому основоположники метода в 1944 г. предложили перенести основные принципы теории распределительной хроматографии на колонке в хроматографию на бумаге. В хроматографии на колонке распределение вещества между жидкими фазами описывается уравнением (П). В бумажной хроматографии найти концентрацию вещества в подвижной и неподвижной фазах весьма сложно. Поэтому охарактеризовать поведение вещества на бумаге уравнением (36), выведенным для распределительной хроматографии на колонке, нельзя. Перемещение полосы растворенного вещества обычно описывается величиной Я/, которая является постоянной при строгом соблюдении условий эксперимента [c.54]

Величина Кмв в уравнении (IX.94) — основная характеристика свойств ИСЭ. Согласно изложенной выше теории она двояким образом зависит от этих свойств. С одной стороны, она связана с относительной подвижностью ионов в мембране чем больше относительная подвижность мешающего иона В+, тем больше его влияние на потенциал А+-селективного электрода. С другой стороны, /Са/в зависит от селективности поглощения мембраной иона при ионном обмене. [c.525]

Кинетика ионного обмена в неподвижном слое адсорбента, как и в случае адсорбции, может быть описана основным уравнением массопередачи (20.20). Отличительной особенностью кинетики ионного обмена является наличие стадии гетерогенной химической реакции, скорость которой обычно выше скорости диффузионных стадий процесса. Кроме того, следует учесть, что при ионном обмене скорость массопередачи часто лимитируется внутренним массопереносом. [c.212]

Основное уравнение, применяемое для изучения состояния вещества в растворе, описывает обмен двух катионов (М — иона [c.587]

Большое внимание уделяется рассмотрению влияния pH на сорбцию слабых электролитов слабыми ионитами [15]. Введен весьма вероятный для большого числа ионитов и противоионов постулат обмен ионов происходит только на ионизированных функциональных группах ионита, т. е. водородная форма резинатов для катионитов и основная форма для анионитов не принимают участия в сорбции ионов, ионном обмене. Ввиду того что нри обмене ионов участвуют по меньшей мере два типа противоионов, а рассматриваемая задача состоит в выявлении зависимости сорбированного количества одного из противоионов при изменении кислотности раствора, необходимо ввести в качестве ограничения постоянство концентрации второго типа ионов в растворе — Сз. В этом случае для слабого электролита 1 (см. уравнения (3. 49) и (3. 50)) и для слабого ионита уравнение (3. 45) принимает вид [c.99]

Совершенно ясно, что источником всех молекулярных и атомных сил является в конечном счете взаимодействие составных частей атомов, а именно ядер и электронов. Все эти силы могут быть выведены теоретически при помощи основных уравнений волновой механики. Однако удобно рассматривать различные виды взаимодействия атомов независимо друг от друга, подобно тому, как это делается в других областях физики и химии. Поэтому, следуя общепринятому методу, мы будем рассматривать в качестве различных и независимо действующих такие силы, как неполярные силы Ван-дер-Ваальса (дисперсионные силы), силы электростатической поляризации атомов или молекул ионами или диполями, кулоновские силы взаимного притяжения или отталкивания между ионами и диполями, обменные силы, приводящие к возникновению ковалентных связей, силы отталкивания, возникающие вследствие взаимного проникновения электронных облаков (с учетом принципа Паули), и т. д. [c.22]

Механизм ионного обмена при очистке газов изучен недостаточно полно. Предполагается, что он включает следующие основные стадии 1) диффузия вытесняющих ионов из ядра газовой фазы к поверхности ионита 2) диффузия вытесняющих ионов с поверхности ионита внутрь его зерна к точкам обмена 3) обмен ионов на активных центрах 4) диффузия вытесненных ионов из зерна ионита к его поверхности 5) диффузия вытесненных ионов с поверхности ионита в ядро газовой фазы. Таким образом, скорость ионообменного процесса лимитируется скоростью наиболее медленной стадии. Скорость реакции этой стадии можно определить из уравнений кинетики физической адсорбции или хемосорбции, приведенных ранее. Например, скорость протекания третьей стадии характеризуется уравнением кинетики химической реакции, а скорость диффузии — уравнениями массообмена. Подробно закономерности кинетики [c.84]

Было бы неправильно предполагать, что в основе хроматографического разделения на бумаге лежит только механизм распределения. Чаще всего при этом происходит несколько процессов, сочетающих распределение, адсорбцию, ионный обмен. О механизме разделения компонентов на бумаге было много дискуссий. Однако большинство случаев разделения неорганических ионов основываются на принципе распределения их между двумя жидкими фазами. Поэтому основные принципы теории распределительной хроматографии на колонке были использованы в 1944 г. А. Мартином, Р. Конс-деном и А. Гордоном в хроматографии на бумаге. В хроматографии на колонке, согласно уравнению (1) (стр. 67), распределение вещества между жидкими фазами описывается уравнением [c.80]

Помимо взаимного влияния окислительно-восстановительных групп необходимо. учитывать связь последних с кислотно-основными группами, поскольку большинство редокситов обладает способностью к ионному обмену. Как сообщается в работах [1, 110, 111], иногда экспериментальная зависимость потенциала от pH удовлетворительно согласуется с теоретической, описываемой, например, уравнением (1.1). Возможно, что до. некоторой степени это объясняется воздействием сильно полярных сульфогрупп в водородной форме на слабо полярные хинонные и гидрохинонные группы. В менее кислых средах гидрохинонный полимер способен диссоциировать, и его потенциал может быть описан уравнением [c.19]

Принципы ионного обмена базируются на процессах диффузионного переноса массы. Ионный обмен отличается от большинства других процессов тем, что основной промышленный метод применения неподвижного слоя является несколько более сложным для математической обработки, чем другие методы, в которых преобладают условия устойчивого состояния. Даже в тех случаях, когда обычно не применяются интегральные уравнения,. при проектировании ионообменного оборудования анализ основных вопросов дает ценное понимание качественного влияния изменений таких величин как размер частиц смолы, концентрация и скорость потока. Возможно, что методы конструирования оборудования в будушем будут зависеть в основном от хорошего знания тео рии ионного обмена. [c.58]

Баррер с сотрудниками Ъ] пытался сопоставить это уравнение с опытом для ионного обмена в шабазите. При этом уравнение (3) не было подтверждено на опыте даже после того, как в него была введена поправка ва активность ионов в ионите. Одна из возможных причин расхождения заключается в том, что обмен основных ионов [c.47]

Как мы дальше увидим, эти причины, равно как и избирательная проницаемость тканей, не могут объяснить накопления иода в щитовидной железе, калия и железа в эритроцитах, фосфора в костях и др. Во всех таких случаях основным фактором являются химические процессы, связывающие избирательно поглощаемые ионы. Исследование захвата ионов щелочных металлов клетками растений из питательного раствора показало, что этот процесс идет двумя параллельными путями. Часть этих ионов проникает в клетки путем диффузии и ионного обмена, а другая часть связывается в них химически. Ионный обмен идет независимо от освещения, присутствия кислорода и его парциального давления над раствором. В противоположность этому метаболическое усвоение этих ионов идет лишь на свету и в присутствии кислорода. Зависимость его от температуры обнаруживает высокий температурный коэффициент скорости, характерный для химических реакций и не свойственный диффузионным процессам. Скорость обмена радиоактивного фосфора между неорганическим фосфатом плазмы и эритроцитами возрастает в десятки раз от О до 37°, причем изменение скорости подчиняется уравнению (6—7) с энергией активации около 15 ккал/моль [79]. Участие метаболических процессов в проникновении ионов в клетки обнаруживается также в том, что диффузия КЬ в клетки корней моркови и ячменя уменьшается в несколько раз в присутствии К" , которое не влияет существенным образом на диффузию [1484]. [c.504]

Из этого уравнения следует, что существенную роль играет основность растворителя. В зависимости от нее катионит может принимать свойства сильной или слабой кислоты. Константа обмена зависит также от различия в энергии сольватации ионов лиония МН+ и участвующего в обмене катиона К. Это объясняется тем, что характер связи водорода в ионите сильно отличается от характера связи иона металла. [c.370]

При обмене органических ионов на ионы водорода следует учесть также основность растворителя. Уравнение для константы — коэффициента ионного распределения в этом случае примет вид [c.374]

Одно из основных положений, следующих из общего уравнения, состоит в том, что обменная способность ионита по отношению к одному из ионов является функцией не абсолютной концентрации ионов в растворе, а отношения активностей пары ионов, участвующих в обмене, в степенях, обратных валентностям. При обмене равновалентных ионов состав твердой фазы не изменяется с разбавлением раствора, если соотношение концентраций (активностей) ионов в растворе остается постоянным. При обмене разновалентных ионов относительное количество ионов более высокого заряда в твердой фазе будет возрастать с разбавлением раствора. [c.676]

Как было показано Г. М. Панченковым и В. И. Горшковым, обмен ионов водорода на катионы Li+, Na+ и К" " в ряду смесей спирта с водой линейно зависит ог / ). Эго является следствием того, что в этих смесях основность растворителя практически остается неизменной Обмен иона водорода на катион в этом случае, как следует из уравнения (8,96), становится подобным обмену двух катионов (уравнение 8,93). Следует заметить, что в смесях ацетона с водой эти авторы уже не наблюдали линейной зависимости. Это находится в согласии с влиянием смесей ацетона с водой на растворимые кислоты и связано с дифференцирующими свойствами ацетона. [c.689]

Обмен ионов водорода на катионы Li ", Na n К в ряду смесей спирта с водой линейно зависит от 1/е. Это является следствием постоянства основности растворителя. Обмен иона водорода на катион в этом случае, как следует из уравнения (VUI, 96), становится подобным обмену двух катионов (уравнение VHI, 93). В смесях ацетона с водой уже не наблюдается линейной зависимости. Это связано с дифференцирующими свойствами ацетона. [c.416]

Поскольку растворимость Nal еще выше, чем KI, и валентности ионов n Na" " одинаковы, обмен этими ионами между электролитом и коллоидными частицами практически не изменяет структуры двойного электрического слоя и поэтому его роль в процессе коагуляции ничтожна. Но электролит NaNOj, добавленный к раствору, увеличивает ионную силу его в соответствии с уравнением (УП,28), что, согласно равенству (VHI,15), уменьшает толщину дис узион-ной части двойного электрического слоя коллоидных частиц и, следовательно, уменьшает их электрокинетический потенциал и увеличивает агрегативную неустойчивость коллоидной системы. Таким образом, при коагуляции гидрозоля иодида серебра (с отрицательным зарядом коллоидных частиц) электролитом NaNOg основную роль в процессе коагуляции играет первый эффект — сжатие диффузионной части двойного электрического слоя коллоидных частиц за счет увеличения ионной силы раствора. Если коагулирующие ионы имеют большую валентность, чем противоионы коллоидных частиц, и с потенциалобразующими ионами образуют малорастворимое соединение, то обмен между ионами электролита и двойным электрическим слоем коллоидных частиц приводит к существенной перестройке этого слоя. При этом не только уменьшается диффу- [c.343]

Совместное влияние концентрации одноименных ионов и ионной силы раствора на растворимость иллюстрирует рис. 3.1, на котором представлено влияние концентрации N32804 на растворимость РЬ504. Кривая б отражает уменьшение растворимости в соответствии с уравнением (3.3.1) без учета ионной силы. Кривая а построена с учетом ионной силы. Из рисунка следует, что первоначальное уменьшение растворимости во втором случае (а) меньше, чем в первом б). При высоких концентрациях N32804 растворимость вновь возрастает. Далее, если по крайней мере один ион малорастворимого соединения А Вп участвует в каком-либо другом равновесии, то это оказывает влияние на растворимость. Оно становится заметным тогда, когда константа этого равновесия К. приближается к произведению растворимости Кь- Особое внимание следует обращать а это в том случае, когда /С<С При этом Ь 1//С, и поэтому растворимость пропорциональна концентрации второго партнера конкурирующего равновесия. Такими конкурирующими реакциями могут быть комплексообразование, процессы окисления — восстановления, кислотно-основного взаимодействия, обменные процессы при осаждения или ионный обмен. В практике чаще всего встречаются реакции [c.58]

В колонку с катионитом дауэкс 50-Х10 с известными параметрами (2 и V вводили ортофосфорную кислоту и затем три раза промывали колонку 0,15 М раствором хлорида калия с добавлением буфера, создающего в каждом из трех опытов разное значение pH. Из выходных кривых, полученных в каждом опыте, рассчитывали значение С. Эти три значения С, а также соответствующие значения [Н+] подставляли в уравнение (39), чтобы получить три уравнения, которые решали относительно Ец и Ез- Затем задавали различные значения концентрации водородных ионов и по уравнению (39) находили для каждого pH соответствующее значение С. Из этих данных была рассчитана выходная кривая 1 на рис. 22. Черные кружки на этой кривой отвечают трем опытам, проведенным для расчета трех коэффициентов селективности. Затем были сделаны опыты при других значениях pH и из выходных кривых были вычислены соответствующие значения С. Эти значения, обозначенные светлыми кружками, хорошо ложатся на кривую, говоря о том, что обмен ортофосфорной кислоты хорошо описывается уравнением (39). На рис. 22 приведены также аналогичные кривые для пирофосфорной и трифосфор-ной кислот как представителей четырех- и пяти основных кислот. Хотя полное уравнение для пирофосфорной кислоты включает четыре коэффициента селективности, растворы такой кислоты и ее солей в изученном интервале pH содержат незначительное количество одновалентных ионов. Нужно рассчитать поэтому только три других коэффициента селективности, для чего достаточно провести три опыта (на рисунке — черные кружки). Аналогично для трифосфорной кислоты достаточно рассчитать только д, 4 и 5 в интервале pH от 3,5 до 11,2. [c.135]

Уравнения (IV. 111) в ионном обмене являются формальнык аналогом известных уравнений идеальной адсорбции неионны> компонентов из их смеси (уравнений Маркгема и Бентона [25]) Заметим,, что многоионный обмен исследовался в работа [104—116], результаты которых в основном подтверждают возмоЖ ность его рассмотрения на базе закона действующих масс. [c.102]

Целью доклада является обсуждение границ применииости од-ноиерной диффузионной иодели массобменшос процессов в колоннах, к которым относится, наряду с абсорбцией, экстракцией, адсорбцией и др.процессами, также и ионный обмен. Система постулатов одномерной диффузионной модели заключается в следующем. Концентрации вещества в растворе и в ионите являются непрерывными функциями лишь двух переменных - времени и одной (продольной) координаты, т.е. п=п(гф)и Ы=Щгф). Таким образом, мы абстрагируемся от действительной сложной картины распределения локальных концентраций в каждой фазе. Далее, в рамках модели рассматриваются три потока межфазовый перенос вещества , продольный перенос вещества в растворе jz L и, в случае движущегося слоя ионита, продольный перенос вещества слоем ионита 3 Эти потоки описываются следующими основными уравнениями [c.50]

Основные успехи метода моментов связаны с тем, что хотя процесс рассматривается со всеми детальными подробностями и описывается несколькими дифференциальными уравнениями в частных производных, можно отказаться ог поиска точнс-го решения и определять некоторые, просто измеряемые из эксперимента параметры кривой. Такой подход к решению задачи существенно упрощает математические трудности анализа процесса. Развитые в хроматографии методы можно использовать для описания смежных процессов (адсорбция, ионный обмен, химическая кинетика). На III Всесоюзной конференции по адсорбции [9] отмечалось, что количество легко решаемых задач по кинетике сорбции начинает исчерпываться. Как отмечает Радушкевич [Ю], имеется целый ряд случаев, когда в печати из-за плохого знания смежных областей появляются теоретические работы, дублирующие друг друга. В связи с этим в настоящем обзоре была сделана попытка проанализировать опублико-ванные работы, сопоставить исходные уравнения и полученные результаты в единых обозначениях и таким образом продемонстрировать возможности метода моментов для решения разнообразных задач газовой хроматографии. [c.40]

Этот метод основан на эквивалентном обмене ионов раствора на ионы твердой фазы. В отличие от адсорбции ионный обмен описывается стехиометрическим химическим уравнением, что важно и для ионной хроматографии. Однако четкую грань между адсорбцией и ионным обменом провести трудно, так как на ионообменннках часто наблюдается и физическая адсорбция. Ею нельзя пренебрегать особенно при ионохроматографическом определении органических веществ или их использовании в качестве элюентов.. И все-таки основную роль при ионообменном, а следовательно, и ионохроматографическом разделении веществ играет ионообменное равновесие. [c.11]

Таким образом, получают систему 11 уравнений (5)-(12), (14)-(16) с неизвестными С], Щ, Р], 8] Tj, З], Х , у р представляющую процессы массопереноса (конвекцию с микродисперсией), и физико-химические превращения (комплексообразование, сорбцию, ионный обмен, растворение, осаждение). Окислительно-восста-новительные и кислотно-основные процессы можно реализовать, если свести их к идентичным по математическому представлению формам процессу комплексообразования, где результирующие [c.30]

Аниониты являются веществами основного характера. Они содержат основные ионогеиные группы, например аминогруппы. Химические формулы анионитов схематически могут быть представлены следующим образом RNHaOH , RNH3 I или просто ROH, R I в первом случае к обмену способны ОН"-ионы (анионит находится в ОН-форме), во втором — С1"-ионы. Процесс анионного обмена можно представить схематическим уравнением [c.132]

Из сопоставления следует, что все они являются частными случаями этого уравнения. Уравнение Грегора зачитывает только изменение степени набухания при замене одного иона на другой, т. е. учитывает только четвертый член уравнения (VII, 102). Уравнение Самсонова в явной форме учитывает только изменение ион-дипольного взаимодействия при обмене ионов, т. е. учитывает третий и частично четвертый член уравнения (VII,102). Уравнение Бойда, Шуберта, Адамсона и уравнение Сакаки Томихоко учитывают только изменение диэлектрической проницаемости. Наконец, уравнение Панченкова и Горшкова, выведенное ими для характеристики обмена иона водорода на ионы металлов, учитывает третий, четвертый и пятый члены уравнения (VII,102) и эквивалентно частному случаю для обмена ионов металла при условии, когда взаимодействие между ионами и ионогенными группами можно рассматривать как ионную ассоциацию. Ни одно ранее нредложен-ное уравнение не учитывает влияния основности растворителей на обмен иона водорода и ионов лиата и ни одно уравнение не учитывает молекулярно-адсорбционные свойства ионитов. [c.376]

В соответствии с основной идеей теории возмущений волновая функция реагирующей системы строится из волновых функщ1Й исходных (невозмущенных) реагентов. Полная энергия этой системы склады вается из энергий отдельных реагентов и членов возмущения, составляющих так называемую энергию взаимодействия. Знак и величина последней определяются конкретным видом параметра возмущения в выражении типа (1.85) для полной энергии. В общем случае этот член должен включать все виды энергетических взаимодействий между двумя сближающимися молекулами (ионами, радикалами) кулоновские, индукционные, обменное отталкивание, перенос заряда, дисперсионные. Конкретный вид получаемых при этом уравнений зависит также и от особенностей принятого расчетного приближения (МОХ, ППП, NDO и пр.). Рассмотрим наиболее простой вариант, основанный на применении МО Хюккеля, — метод межмолекулярных орбиталей (ММО). [c.512]

Адсорбция примесей осадком основного компонента. Возможен обмен ионов между раствором и веществом, поглощенным осадком. Например, на поверхности кристаллических осадков адсорбируются потенциалопределяющие ионел. Поверхностная адсорбция выражается уравнением [c.75]

Исследовано обменное взаимодействие Na-, a-, Ni- и А1-форм монтмориллонита с растворами бутиламмонийхлорида. Установлено, что изотермы сорбции ионов бутиламмония на солевых формах глинистого минерала удовлетворитадьно описываются (формально) уравнением Ленгмюра. Вычислены константы Ь этого уравнения, характеризующие адсорбируемость изученного органического катиона. Показано, что адсорбируемость ионов бутиламмония изменяется в зависимости от природы обменного катиона алюмосиликата. Для описания статического равновесия обмена в изученных системах было использовано также уравнение Никольского.. Непостоянство найденных кажущихся констант обмена обусловлено в основном энергетической неоднородностью реальной поверхности глинистых минералов. Вычисленные значения изменения термодинамического потенциала процесса обмена свидетельствуют о том, что только в случае обмена ионов натрия на органические катионы энергия взаимодействия последних с поверхностью увеличивается, а на остальных изученных солевых формах минерала она уменьшается. [c.215]

Существующие в настоящее время представления о динамике ионного, обмена смесей основываются ни отдельных работах, в основном экспериментального характера [1—31. Установление теоретических закономерностей связано с математическими трудностями, обусловленными решением нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных. Анализ экспериментальных и полученных на основе послойного метода на электронной вычислительной машине расчетных данных по динамике обмена трехкомпонентных смесей позволил более детально рассмотреть некоторые закономерности динамического метода разделения смесей [4]. Полученные результаты позволяют утверждать, что характерное для динамики смесей взаимное вытеснение ионов, а следовательно, и степень очистки, оцениваемая количеством выделенного в чистом виде вытесняемого компонента, определяется отношением констант обмена разделяемых компонентов смеси. При этом вытесняемый ион, продвигаясь по слою ионита, образует зону, в которой концентрация иона может превышать концентрацию его в исходном растворе. Пределом возрастания концентрации вытесняемого иона в ионите является полная обменная емкость, а пределом возрастания концентрации иона в фильтрате — суммарная концентрация обменивающихся ионов в исходном растворе. После достижения указанных пределов концентрации выход чистого компонента увеличивается пропорционально длине слоя ионита. Выбор условий динамического получения одного из компонентов в чистом виде определяется общими закономерностями ди-намикй сорбции. Очевидно, что динамический метод более целесообразно применять при очистке солей малосорбируемого компонента (в данном случае натрия) от более сорбируемых примесей. [c.119]

Эти заключения находятся в хорошем согласии с результатами экспериментального исследования адсорбции органических ионов на Водородной, натриевой и кальциевой- формах ионитов, например, эспатита № 1. При обмене органических ионов на ионы водорода в соответствии с ранее сказанным следует учесть также основность растворителя. Полное уравнение для коэффициента ио1нного распределения константы [c.694]

В случае обмена электрона между ионами с фиксированными координационными сферами, например Ре(СН)в и Ре(СЫ)б" или МпОГ и МПО4 , применение принципа Франка—Кондона, по-видимому, накладывает гораздо меньшие ограничения на скорость реакции. Это связано с тем, что геометрическое строение ионов в этих случаях, видимо, настолько подобно в обоих валентных состояниях, что амплитуда нулевых колебаний достаточно велика, и поэтому имеется значительная возможность пространственной ориентации в основном состоянии. Кроме того, как видно из уравнения (4.90), ионы больших размеров характеризуются достаточно малыми энергиями гидратации, так что барьер, связанный с гидратацией ионов, не будет серьезным препятствием для переноса электрона. Исходя из этого, Либби сформулировал принцип, что обмен электрона можно ускорить таким процессом между обменивающимися ионами, который ведет к образованию симметричных комплексов при условии, что геометрическое строение этих комплексов идентично в пределах амплитуд нулевых колебаний. Этот принцип симметрии, по-видимому, объясняет быстрый электронный обмен между такими ионами, как манганат и перманганат или Fe( N) и Ре(СН) . [c.117]