Ионообменные смолы набухаемость

Кинетические свойства ионообменных смол и их обменная емкость зависят также от строения матрицы. В зависимости от сшивки углеводородных цепей меняется набухаемость ионита. Увеличивая степень сшивки, можно добиться такого размера элементарной ячейки матрицы, когда диффузия ионов внутрь ионита будет невозможна из-за их размеров. В этом случае ионный обмен возможен только на поверхности частицы ионита. Матрица ионита вместе с фиксированными ионами в растворах представляет собой твердый нерастворимый полином, заряд которого компенсируется зарядами противоионов противоположного знака. [c.210]

Таким образом, синтетические ионообменные смолы являются гелями полиэлектролитов, способными к набуханию. Однако их набухаемость ограничена благодаря наличию в полимерной молекуле поперечных связей. [c.77]

Гидрофильные активные группы смолы обусловливают набухание ионообменных смол в водных средах, однако способность смол к набуханию ограничена в связи с наличием поперечных химических связей (мостиков) между цепями полимера. Набухаемость тем меньше, чем выше степень сшивки полимера, т. е. чем больше количество сшивающего агента, например типа дивинилбензола, введено в смолу. Кроме того, набухание смол сильно зависит от ионной силы растворов и от состава ионов в растворе и в фазе смолы в связи с этим объем смолы в процессе работы может изменяться, иногда довольно значительно. [c.7]

В результате этого процесса были получены ионообменные смолы в блочном и гранулированном виде, имеющие статическую обменную емкость по НС1 7—10 мг-эквЫ сухой смолы и набухаемость 3—5 мл г. [c.242]

Получают ионообменные смолы методами сополимеризации (реже — поликонденсации) в виде правильных шариков (бисер) или зерен произвольной формы (гранулы). Активные, или ионогенные, группы вводят в полимер на последней стадии сиптеза. Гидрофильностью активных групп обусловлена способность смол к набуханию в воде и некоторых полярных растворителях (см. разд. 76—77), но набухаемость ограничена из-за наличия поперечных связей (мостиков) между цепями полимера. С ростом степени сшивки объемная набухаемость смол снижается. У слабосшитых ионитов объем набухших зерен, а следовательно, и объем слоя в колонке, сильно зависят от состава и ионной силы раствора. [c.82]

Ионообменные смолы используются для сорбции ионов-электролитов из их водных растворов и применяются в промышленности в качестве фильтров для деминерализации воды, извлечения из воды и очистки ее от ядовитых примесей, разделения редкоземельных элементов, извлечения ионов ценных металлов из растворов и т. д. Ионообменные смолы характеризуются следующими показателями емкость поглощения 2,5— 10 мг-экв иона на 1 г смолы, набухаемость 200—300%, термостойкость 60—160° С. [c.598]

Исследованию сравнительной радиационно-химической устойчивости ионообменных смол посвящено значительное число работ как советских, так и зарубежных авторов [1—8]. В этих работах подробно изучено изменение физико-химических свойств (емкость, набухаемость, окисляемость) ионообменных сорбентов под действием различных ионизирующих излучений, а также приведены данные по составу продуктов деструкции облученных ионообменных смол. В то же время практически отсутствуют работы по изучению изменений в структуре ионообменников под действием излучения. Представляет интерес исследование механизма процессов, протекающих в сорбенте под действием ионизирующих излучений, при использовании данных по деструкции. [c.396]

Важнейшими физико-химическими характеристиками ионообменных смол являются обменная емкость и набухаемость. [c.183]

Цель настоящей работы — изучение набухаемости и емкости ионообменных смол, по которым можно судить об эксплуатационных качествах ионитов. [c.146]

Набухаемость ионообменных смол в значительной степени определяет их избирательную способность. Сильно набухающие иониты одинаково хорощо поглощают ионы всех размеров, г. е. их избирательная способность очень мала. Слабо набухающие иониты обладают большой емкостью по отношению к ионам меньших размеров и малой емкостью по отношению к ионам больших размеров. На этом принципе основано использование метода ионитовых сит, при помощи которого можно разделить одноименно заряженные ионы, различающиеся по своим размерам. Так, при применении слабо набухающих ионитов можно отделить ионы металлов от ионов высокомолекулярных соединений, например белков, которые практически не сорбируются. Методом ионитовых сит осуществлен процесс полной деминерализации стрептомицина. Аналогичным методом можно разделить анионы разных размеров. [c.516]

Синтез ионообменных смол производят методом поликонденсации и полимеризации [6, 32, 33, 51, 52]. Наиболее удобными в работе оказались иониты, полученные на основе сополимеризации стирола и дивинилбензола. От количества дивинилбензола зависит степень набухаемости. Обычно содержание сшивающего агента — дивинилбензола (ДВБ) — должно составлять 8—10%- Иониты имеют различное зернение. При практическом использовании [c.153]

Основные требования, которые предъявляются к ионообменным мембранам, это высокая избирательность при низком электрическом сопротивлении, большая обменная емкость, механическая прочность и химическая стойкость, малые набухаемость и водопроницаемость. По методам изготовления различают гетерогенные и гомогенные мембраны. Гетерогенные мембраны получают, смешивая тонкоизмельченную ионообменную смолу с эластичным связующим материалом и формуя их в листы на вальцах или путем прессования. В качестве связующего используют полиэтилен, полистирол, полиизобутилен, каучук и др. [101]. [c.66]

Современные методы лабораторного синтеза ионообменных смол стали настолько совершенными, что исследователь может требовать от синтетика изменения тех или иных параметров продукта, физических — агрегатное состояние, геометрическая форма, прочность, набухаемость, и химических — степень диссоциации ионогенных групп, селективность, регенерируемость и т. п. Залогом успеха в этих областях применения хроматографии является четкая координация работ синтетиков, фи-зико-химиков и технологов. [c.3]

Метод определения величины заряда ионов с помощью ионного обмена возник в результате исследования коэффициентов распределения ионов радиоактивных элементов на ионообменных смолах о различной набухаемостью [90]. [c.392]

Из оценки кривых осмотических коэффициентов, упомянутых выше (рис. 35), для различных смол Глюкауф делает заключение о тесной связи между подвижностью катионов и эффективной молярностью. Различная набухаемость ионообменной смолы является, по Глюкауфу, результатом изменения концентраций свободных ионов в смоле. Чем сильнее связь обмениваемых ионов с активными группами смолы, тем меньше ее набухаемость — этот эффект наиболее сильно проявляется у [c.152]

Не владея еще методом непосредственного определения размеров макромолекулярной пористости ионообменных смол, для оценки степени проницаемости смолы мы вынуждены пользоваться косвенными характеристиками. Последние сводятся к определению скорости установления сорбционного равновесия для ионов различной величины или к определению степени набухаемости смолы. [c.102]

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]

Полистирольные ионообменные смолы для ВЭЖХ зернением 10 мкм и менее обладают селективностью и стабильностью, но сетчатая структура их, характеризующаяся расстоянием между узлами сетки 1,5 нм, что значительно меньше размера пор применяемого для адсорбционной хроматографии силикагеля (10 нм), замедляет массо-обмен и, следовательно, значительно снижает эффективность. Применяемые в ВЭЖХ ионообменные смолы представляют собой в основном сополимеры стирола и дивинилбензола. Обычно добавляют 8—12% последнего. Чем больше содержание ди-винилбензола, тем больше жесткость и прочность полимера, выше емкость и, как правило, селективность и тем меньше набухаемость. [c.32]

Химическая и механическая устойчивости ионообменных смол резко уменьшаются с увеличением температуры [25]. При более высокой температуре (вьпне. 30° С) усиливается частичное выщелачивание смолы, особенно в щелочной среде, изменяется набухаемость, степень пеитизации и механического раздробления [0]. Папример, катиониты КУ-1 и КУ-2 при нагревании подвергаются десульфированию с отп еплением ионов 504 [25]. Аниониты по сраннению с катионитами менее устой-чины к температурным воздействиям [5]. В частности, анионит ЭДЭ-Юп в БО - и СГ- формах после нагревания в воде при 180° С Б течение 24 ч полностью растворяется в 0,1 н. растворе Н2504 [26], а у анионита АВ-27 после 3 суток нагревания вереде метилового спирта при 100 С практически пол[юстыо исчезают все сильноосновные группы. Анионит АВ-17 за это же время теряет 62% сильноосновных групп [27]. Следовательно, ионообменные процессы получения высоко чистых веществ могут осуществляться только при обычных (18—2. )° С) и более низких температурах. [c.190]

К настоящему времени уже достаточно определенно наметилась одна область широкого практического применения ДВС — это синтез ионообменных смол и комплексообразуюнщх сорбентов. На основе стирола, метилакрилата, акрилонитрила, 2-метил-5-винилпиридина осуществлен [262] синтез серосодержащих макро-сетчатых ионитов и сорбентов путем сшивки дивинилсульфидом полимерного каркаса. Макросетчатая структура сополимера, которая -во многом является следствием специфичности протекания процесса сополимеризации ДВС с виниловыми мономерами, придает этим новым ионитам повышенную набухаемость, высокие емкостные и кинетические свойства, хорошую механическую прочность (95—100%) и осмотическую стабильность [465]. [c.160]

Сорбенты, выпускамые промышленностью, — силикагель, перму-тит, хроматографическая окись алюминия, различные ионообменные смолы и т. п. бывают загрязнены при их изготовлении продуктами реакционной среды и имеют различный гранулометрический состав от мелкой пыли до величины зерна 2—Многие сорбенты, особенно ионообменные смолы, обладают свойством набухать, что необходимо учитывать при заполнении колонки. Прежде чем поместить сорбент в хроматографическую колонку, его подвергают предварительной подготовке измельчают крупные и отсеивают мелкие фракции, определяют величину насыпного веса, влажность, набухаемость, отмывают от посторонних примесей. [c.328]

Очень велико влияние пабухаемости ионита, к-рая при прочих равных условиях определяется степенью поперечно сшитости каркаса. При очень большом числе поперечных связей набухаемость крайне мала, ионоген-иые группы, расположенные внутри гранулы попита, недоступны для обменивающихся иопов. В этом случае обменная емкость ионита зависит от его уд. иоверхиости. Последняя м. б. повышена дроблением его зерен или созданием макропористых структур с высокоразвитой внутренней поверхностью (см. Пористые ионообменные смолы). При малой степепи поперечно сшитости органич. иониты представляют собой сильно набухший гель с подвижными полимерными цепями, ионогенные группы к-рых доступны даже для таких крупных органич. И01ЮВ, какими являются ионы нек-рых антибиотиков и красителей. [c.432]

Во многих случаях желательно использование достаточно летучих растворителей. Это необходимо в основном 1) при препаративном выделении веществ 2) прн работе с транспортно-ионизационным детектором 3) в тонкослойной и бумажной хроматографии, когда проявляющий реактив может реагировать с компонентами системы растворителей. Однако чрезмерно высокая летучесть создает определенные неудобства в работе. Такие низкокипящие растворители, как пентан и диэтиловый эфир, могут образовывать пузырьки в колонке и в детекторе. В тонкослойной и бумажной хроматографии применение систем растворителей с компонентами, обладающими слишком большим давлением пара, обычно сопряжено с низкой воспроизводимостью. В разд. 162 приведены сведения о температуре кипения при 760 мм рт. ст. и давлении насыщенных паров растворителей при 20 °С. Последние значения полезно сопоставить с ПДК — предельно допустимой концентрацией токсичных веществ в воздухе рабочих помещений — для принятия необходимых мер по технике безопасности. ПДК соответствуют Санитарным нормам проектирования промышленных предприятий СН 245-71 (Стройиздат, 1972). Данные о набухаемости твердых фаз в различных раствори-, телях приведены в соответствующих разделах. Эти данные имеют большое значение при работе с нежесткими гелями и ионообменными смолами набухание должно обеспечивать достаточную проницаемость твердой фазы, но чрезмерная набухаемость сильно затрудняет работу с колонками. [c.382]

Разработан способ повышения емкости ионитов, содержащих сульфогруппы, путем обработки полученной смолы, после измельчения, сернистым ангидридом [205], способ повышения устойчивости ионообменных смол формальдегидного типа к пеп-тизирующему действию аммиака путем обработки смол кислотами [206] и способ снижения набухаемости этих смол путем обработки этерифицирующими агентами [207]. [c.582]

Исследование электрохимических характеристик гетерогенных и гомогенных катионитовых мембран [115, 116, 120] показало несомненное превосходство последних. На примере мембран нафион и МК-40 установлено, что гомогенная мембрана набухает меньше. Прежде всего это связано с тем, что обменная емкость мембраны нафион (0,82 ммоль/г) меньше емкости МК-40 (2,5 ммоль/г). Кроме того, набухаемость гетерогенных мембран повышается вследствие неоднородности структуры, наличия пустот между зернами связующего и ионообменной смолы. Эти же самые факторы усиливают перенос воды при электролизе. Установлено, что вода переносится преимущественно гидратированными ионами натрия при их миграции под действием электрического тока [120], и поэтому перенос направлен из анодного пространства в катодное. Различие в свойствах гомогенных и гетерогенных мембран иллюстрируют представленные на рис. П.З данные исследования переноса воды через гомогенную мембрану МФ-4СК и гетерогенную МК-41 [120]. [c.79]

При очистке сточнь1х вод особенно важно правильно выбрать марку ионообменной смолы, которая определяет гранулометрический состав, плотность сухого и набухшего ионита, набухаемость, обменную емкость. Применяемые в практике ионообменные смолы характеризуются следующими показателям емкость поглощения 6—10 мг-экв иона на 1 г смолы, набухаемость 2( )0—300%, термостойкость 60—160 °С. [c.565]

Так как ионообменные мембраны состоят целиком или в значительной мере из ионообменного материала, они напоминают ионообменные смолы по многим свойствам. При погружении в воду сухая ионообменная мембрана набухает. В растворе электролита набухаемость меньше, чем в воде. Если в растворе содержится катион (или анион), отличающийся от обмениваемого иона катионообменной (или анионообменной) мембраны, то между раствором и мембраной произойдет ионный обмен. В случае же [c.274]

Степень сшивания смол полистирольного типа выражается в виде доли (в весовых процентах) дивинилбензола (ДВБ), присутствующего в реакционной смеси. Степень сшивания ионообменных смол, производимых фирмой Dow hemi al ompany , дается числом, которое ставится как номер после названия смолы. Например, ионообменная смола дауэкс 1-Х8 имеет степень сшивания 8%. Ионообменные смолы с степенью сшивания менее чем 4% и.меют нестойкую структуру и разрушаются под действием сдвиговых усилий текущей жидкости однако эффективный размер пор, проницаемость и их набухаемость в растворе очень высоки. В то же время смолы со степенью сшивания больше 12% характеризуются удовлетворительной структурной прочностью, но имеют очень малый эффективный размер пор, проницаемость и набухаемость. Массоперенос внутри таких смол происходит чрезвычайно медленно или вообше невозможен в случае больших молекул. Чаще всего используемые смолы имеют среднюю степень сшивания, т. е. 4—12%, наиболее распространены смолы, содержащие 8% ДВБ. [c.215]

Скорость и эффективность ионообменного разделения резко возросли после того, как были разработаны насадки нового типа тонкий слой смолы покрывает поверхность твердого ядра — носителя. Насадки такого типа описаны Кирклендом [6], а также Хор-вашем и сотр. [7]. Эти насадки имеют меньшую емкость, чем обычные ионообменные смолы, но при их применении быстро достигается состояние равновесия с подвижной фазой и разделение протекает с высокой скоростью. Ими можно, кроме того, заполнять колонку сухим способом, так как набухаемость смолы незначительна. В связи с ограниченной емкостью смолы объем образца должен быть небольшим, но, применяя чувствительные детекторы, можно избежать перегрузки колонки. [c.279]

Сама матрица ионита гидрофобна, но фиксированиые ионы гидрофильны, поэтому матрица обладает способностью к набуханию, и смола превращается в полиэлектролит. Синтетические ионообменные смолы являются гелями полиэлектролитов, способными к набуханию. Однако набухаемость их ограничена в силу того, что в полимерной молекуле каркаса имеются поперечные связи. [c.351]

Набухаемость синтетических ионообменных смол в виде гелей зависит от степени сшивания при поглощении ионов объемное набухачие частиц смолы возрастает. По характеру пор синтетические ионообменные смолы относятся к классу гетерокапилляр-ных, а природные — к гомокапиллярным. [c.246]

Промышленность выпускает сотни различных типов ионообменных смол. Их характеристики приведены в приложении П. В жидкостной хроматографии чаще всего используют сополимеры стирола и дивинилбензола. Дивинилбензол — сшивающий агент, образующий при полимеризации стирола нерастворимую матрицу. Степень сшивки ионообменников указывается числом, которое в названии марки смолы ставится последним. Например, катионообменник КУ-2X8 имеет степень сшивки (содержание дивинилбензола) 8%-Ионообменники со степенью сшивки менее 4% имеют нестойкую структуру и могут (быть разрушены током жидкости. Ионооб.менни-ки со степенью сшивки более 12% прочны, но имеют очень малый размер пор, а следовательно, малые набухаемость и проницаемость. Наиболее удобны в работе ионообменники со степенью сшивки 8%. Используют катионообменники в кислотной форме (Н-форма) или солевых формах (Na-, ЫН4-формах и др.), анионообменники — в исходной ОН-форме или в других анионных формах. Очень стабильны анионообменники в С1-форме. [c.81]

Изменение обменной емкостн или набухаемости ионообменных материалов в воде сопровождается изменением диффузионных характеристик и электропроводности. Наиболее полно связь электрохимических свойств ионообменных мембран с величинами обменной емкости и набухаемости изучена при нагревании в воде мембраны Анкалит К-2(Н+) и при синтезе гетерогенных мембран с различным содержанием, ионообменной смолы 164, 362]. [c.209]

ЛОСЬ в ряде специальных работ [3—4]. Было показано, что поглощение воды ионообменным сорбентом (набухаемость), обусловливаемое гидратацией ионов, ограничивается эластичностью органического скелета смолы в свою очередь эластичность смолы зависит от так называемого числа поперечных связей, обычно характеризуемого в случае сонолимеризацпон-ных катионитов номинальнымсодержаниемсшивающего реагента,например, дивинилбензола (ДВЕ). Очевидно, на катионитах с большим числом поперечных связей более четко может быть выявлено различие сорбпруемости ионов разного радиуса. [c.188]

Кроме активностей ионов в фазе смолы, на избирательность ионообменной реакции оказывают влияние еще и некоторые другие факторы, имеющие большое значение. К ним относится способность к набуханию —свойство, характерное для большинства ионообменников. Набухаемость ионообменников сильно зависит от их формы. Изменение объема обменника при замене одного катиона другим отмечалось еще Гюнтером-Шуль-це на искусственном силикатном пермутите. Но только после систематических исследований Гоффмана с сотрудниками, а также Хендрикса с сотрудниками обмена на монтмориллонитах оно было правильно объяснено. Грегор и его школа на основе изучения обмена на искусственных ионообменных смолах дали термодинамическую трактовку этому явлению (см. стр. 140 и далее). [c.137]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология