Ионный обмен статика

В хроматографии ионный обмен происходит в динамических условиях, т. е. при непрерывном перемещении жидкой фазы — раствора относительно твердой фазы — ионита. Таким образом, величина сорбции в динамических условиях зависит не только от статики этого процесса, но и от его кинетики, следовательно, задачей динамики ионного обмена является изучение процесса перемещения обменивающихся ионов вдоль слоя ионита. Эта задача решается на основе уравнения баланса, выведенного В. В. Рачинским (15]. [c.106]

Многочисленные работы по статике обмена индивидуальных ионов свидетельствуют о том, что даже в этой, сравнительно простой области исследования окончательно не решены вопросы о количественных закономерностях, которым подчиняется ионный обмен. [c.145]

Как указывалось выше, относительное концентрирование состоит в получении из смеси продукта, обогащенного данным компонентом. Поэтому оно является результатом частичного или полного разделения смеси. В методе сорбции разделение смесей осуществляется в хроматографическом опыте, представляющем собой сорбционный динамический метод разделения смесей. Поскольку системы классификации сорбционных процессов по их механизму (адсорбция, ионный обмен, распределение, осадкообразование) и по способу осуществления сорбционного опыта (статика, динамика, хроматография) независимы друг от друга, можно говорить [c.315]

Сорбционные процессы в колонках называются динамическими в отличие от сорбции веществ в сосуде, где сорбент и раствор перемешиваются. Последние процессы принято называть статическими. Отличие этих процессов прежде всего состоит в том, что в динамическом сорбционном процессе равновесие в большей части сорбционной колонки (выше резкого фронта) устанавливается с исходным раствором, в то время как в статике происходит постепенное обеднение раствора сорбируемым веществом и равновесие устанавливается с раствором иного состава, чем исходный, введенный первоначально в контакт с сорбентом. Естественно, что величина статической сорбционной емкости меньше динамической, причем не только при молекулярной адсорбции, но и нри ионном обмене. [c.150]

Данная работа посвящена изучению процессов ионного обмена, протекающих на карбоксильных катионитах в водно-метанольных смесях различного состава. Выбор компонентов системы определялся многими соображениями. Ионный обмен на таких смолах в смешанных и в мета-нольных средах уже нашел практическое применение в фармацевтической химии при выделении веществ, находящихся в исходном растворе в ничтожно малых концентрациях. Но до сих пор в ряде случаев подбор оптимальных карбоксильных ионитов был эмпирическим, поскольку даже самые обычные характеристики этих смол в неводных растворах были неизвестны. Кинетика и статика ионного обмена в таких условиях не была исследована даже для самых простых случаев ионного обмена. Поэтому изучение подобных систем представляет не только самостоятельный теоретический интерес, но безусловно имеет и практическое значение, поскольку знание закономерностей обмена в таких условиях откроет широкие перспективы рационального подбора ионитов с требуемыми свойствами, а также наиболее выгодных условий проведения обмена. [c.11]

С этих позиций ионный обмен рассматривается как гетерогенная химическая реакция двойного обмена и равновесие (статика) описывается законом действующих масс [81—85]. Обоснование такого подхода и удобную форму записи этого закона применительно к ионообменным процессам предложил Б. П. Никольский [c.15]

За последнее время теория и практика ионного обмена получили новое развитие, как в отнощении получения новых синтетических ионитов, катионитов, анионитов и специальных смол, так и в теории ионного обмена, статики, кинетики и динамики. Получили широкое развитие ионообменные мембраны. Выяснены отдельные факторы, влияющие на ионный обмен и различные аномалии при ионном обмене, влияние индивидуальных особенностей ионитов, индивидуальных особенностей сорбируемых веществ, влияние неводных растворителей. Иониты получили применение в качестве молекулярных сит . Выяснено значение ионитов в процессах катализа (И. П. Лосев, Е. Б. Тростянская), микропористость и макропористость ионитов (Е. Б. Тростянская), синтезированы амфотерные полиэлектролиты (А. Б. Даванков). [c.277]

Очевидно, что объем очищаемого газа будет тем больше, чем выше обменная емкость ионита и его селективность по отношению к извлекаемым ионам, определяемые из уравнений статики процесса. Вместе с тем, на степень обмена влияет время контакта газа с ионитом Тк, которое зависит от скорости движения газа V (в м/ч) и высоты Я (в м) слоя ионита [c.85]

Основная цель применения ионообменной хроматографии для многочисленных задач технологии и анализа состоит в разделении смесей и поглощении отдельных компонентов их. Естественно, что и теория ионообменной хроматографии должна основываться на рассмотрении одновременного процесса обмена всех компонентов смеси. Однако до настоящего времени при расчетах как по статике, так и по динамике ионного обмена обычно исходят из законов статики обмена индивидуальных ионов. Степень такого приближения не всегда обоснована. Упрощенный подход объясняется в основном тем, что расчет реальных систем, представляющих собой смеси ионов, связан с громоздкими математическими вычислениями, которые для задач статики сводятся к решению систем нелинейных алгебраических уравнений, а для задач динамики— к решению систем нелинейных дифференциальных уравнений с частными производными. Многочисленные работы по статике обмена индивидуальных ионов свидетельствуют о том, что даже в этой сравнительно более простой области исследования окончательно не решены вопросы о механизме обмена и, следовательно, о количественных закономерностях, которым подчиняется обмен. [c.12]

Равновесная динамика смеси. Основной особенностью динамики сорбции смеси веществ является взаимное влияние компонентов на сорбируемость, проявляющееся в статике, а также в некоторых случаях в кинетике, например при обмене ионов с разной подвижностью (см. гл. 2). [c.32]

В настоящее время число оригинальных работ по теории гетерогенных ионообменных процессов весьма велико, но в них, естественно, излагаются, иногда весьма математизированным языком, результаты исследований в той или иной сравнительно узкой области. Вопросы теории освещаются и в монографиях, и в сборниках по ионному обмену, хотя и не всегда достаточно полно так, в ряде книг основное внимание уделяется статике ионного обмена [1—3], статике и равновесной динамике [4—7], статике и кинетике [8]. Там же, где в той или иной степени рассматриваются одновременно статика, кинетика и динамика [9—12], весьма неполно освещаются работы советских исследователей и не всегда делаются выводы о практически важных вытекающих из теории следствиях. В настоящей статье делается попытка краткого целостного изложения простейших представлений по статике, кинетике и динамике ионного обмена и по ионообменной хроматографии при этом основное внимание уделяется описанию физической картины того или иного процесса (а не его количественному рассмотрению) с некоторыми выводами практического характера. По замыслу все это должно позволить широкому кругу химиков-аналити-ков и иня енеров-технологов ознакомиться с основными направлениями работ в области теории ионного обмена и рационально подходить к уточнению условий проведения опытов и к уяснению их результатов. [c.85]

Влияиие степени гидратации ионов на их сорбируемость наглядно проявляется также при проведении опытов в неводных средах или смешанных растворителях. Уместно упомянуть работу Вигнера [33] по обмену ионов в водно-спиртовой среде, Г. М. Панченкова, В. И. Горшкова и М. В. Кукланова [34] по ионному обмену в водных растворах метилового спирта. Значительное число исследований выполнено л водно-ацетоновой среде [35—37] так, например, в работе Бафна [38] была детально изучена статика обмена хлоридов щелочных металлов на катионите амберлит Ш-120 в Н-форме в водных растворах, содержащих до 50% ацетона. Выло показано, что в водно-ацетоновых средах, как и в водных растворах, сорбируемость возрастает от лития к калию, причем степень обмена во всех случаях линейно растет с увеличением содержания ацетона [c.93]

А. Т. Давыдов изучал ионный обмен в воде, в неводных и смешанных растворителях. Он исследовал термодинамику ионного обмена, закономерности полиионного обмена, зависимость величины сорбции и энергии обмена ионов от температуры, дал оценку точности определения констант ионного обмена, исследовал статику ионообменной сорбции анионов, выяснил влияние амфотерных растворителей на сорбируемость разновалентных ионов (спирт, диоксан), влияние химических свойств растворителей, их кислотности и основности на обмен противоионов (уксусная кислота, этиловый спирт, диметилформамид, пиридин, муравьиная кислота), обмен [c.71]

Н. А. Измайлов, С. X. Мушинская, Ю. В. Шостенко подробно исследовали статику и динамику ионного обмена морфина. Было изучено применение эспатит-1, ФСФ, ПФСК, сульфоуголь, Вофатит К, Вофатит П, Вофатит Ц, КУ-2. Адсорбцию морфина проводили в различных растворителях, воде, спирте, дихлорэтане, с различными добавками. Н. А. Измайлов теоретически обосновал влияние растворителей на ионный обмен. Закономерности адсорбции алкалоидов на ионитах были изучены Ю. В. Шостенко и С. X. Му-шинской. [c.277]

Теория ионообменной хроматографии сложна вследст вие многообразия химических и физических явлений, характерных для обменного поглощения ионов на ионообменных сорбентах. В соответствии с природой этих явлений она слагается из статики (равновесия), кинетики и динамики ионообменных процессов. Ниже рассматриваются элементы теории ионообменно-хроматографического метода [c.172]

Один из основных компонентов ионообменной системы — сорбент — стандартизуется или по непосредственно интересуюш им водоподготовку (а потому ограниченным) показателям, или как химический реагент. Обычно приводятся данные по обменной емкости, набухаемости, химической устойчивости, механической прочности и пр. В то же время, если пе непосредственно расчет любых ионообменных систем, то хотя бы подход к такому расчету был бы значительно облегчен, если бы во всех работах, даже прикладного характера, приводились бы данные о наиболее важных величинах, характеризующих статику и кинетику (а следовательно, и динамику) ионного обмена константам равновесия и коэффициентам внутренней диффузии. [c.84]

Величина иабухаемости ионита существенно сказывается на статике и кинетике ионного обмена. Сильнонабухающие сорбенты обладают меньшей величиной обменной емкости на единицу объема катионита или анионита, что обычно делает их использование в анализе и, особенно, в технологии неорганических веществ малоцелесообразным. Кроме того, от величины набухаемости, как будет показано в следующем разделе, существенно зависит скорость процесса ионного обмена. [c.94]

Как следует из данных, приведенных в разделе 1 инетика ионного обмена , степень использовапия обменной способности сорбента повышается при уменьшении его зернения, при увеличении линейной скорости течения раствора во внешнедиффузионной кинетике (при данном времени контакта) и т. д. Однако количественный учет влияния названных и других кинетических факторов на величину времени защитного действия и на степень использования обменной способности сорбента при таком способе требует каждый раз значительной экспериментальной работы и, что более важно, использования дополнительных эмпирических уравнений. Поэтому существенный интерес представляют такие теоретические подходы, которые, являясь по существу дальнейшим развитием основных идей Н. А. Шилова в области динамики сорбции, неиосредственно и органически учитывают влия1ше упомянутых кинетических факторов и позволяют рассчитать форму сорбционного фронта, формирование и на-раллольный перенос которого в теории Н. А. Шилова постулировались.Это достигается в общей теории динамики сорбции, органически сочетающей данные но статике и кинетике сорбции и закон сохранения вещества. [c.107]

Теоретические вопросы динамики ионного обмена разрабатывались советскими учеными на основе представлений о статике и кинетике процесса молекулярной хроматографии, развитых с учетом специфики ионообменных реакций. При этом ставилась задача создания упрощенных методов расчета ионообменных колонн и фильтров. Следует, однако, отметить, что наличие большого числа физико-химических факторов, управляющих процессом, — пабз хание сорбента, специфичность адсорбции ионов и в особенности ионов многовалентных металлов, температура проведения опыта и гидродинамика течения, — еще не позволяет в настоящее время предложить универсальный метод расчета колонн и фильтров, хотя в этом направлении достигнуты известные успехи. В сборник включены работы, отображающие современное состояние теории ионного обмена и ионообменной хроматографии, а также работы, посвященные изучению закономерностей при обмене ионов на ионитах отечественного производства (Е. А. Матерова, В. И. Парамонова, В. А. Клячко, К. В. Чмутов, Т. Б. Гапоп, А. Т. Давыдов, Б. В. Рачинский и др.). [c.3]

До сих пор мы рассматривали вопросы статики ионного обмена. Не менее важны опросы кинетики ионного обмена. Скорость ионного обмена зависит от хим ической природы функциональных групп в ионите и обменивающихся ионов. Для слабокислотных катионитов, например карбоксильных, скорость обмена для Н-формы требует многих часов, а обмен для солевой формы продолжается не дольше нескольких минут. Наиболее полно изучена кинетика на сильнокислотных сульфокатионитах и на силь-нсосновных анионитах. [c.61]