Ионизированные формы катионито

Однако существуют иониты и ионообменные системы, для которых целесообразно описание равновесия с учетом двух состояний резинатов. Прежде всего к ним относятся слабые катиониты и аниониты, в частности карбоксильные катиониты. Как уже было показано в предыдущих разделах этой главы, обменная емкость карбоксильных катионитов зависит от pH внешнего раствора. Следовательно, лишь часть ионогенных групп способна замещаться противоионами, находящимися в растворе. Это подтверждается, в частности, динамическими (колоночными) экспериментами. При фильтровании через карбоксильный катионит в водородной форме раствора электролита с определенным значением pH происходит замещение лишь части атомов водорода карбоксильных групп на вводимый катион в полном соответствии с данными, полученными при определении обменной емкости методом потенциометрического титрования в растворе той же ионной силы с основанием того же противоиона. Если рассматривать два типа противоионов, основания которых дают один и тот же вид кривых титрования, то обмен этих ионов можно считать эквивалентным ионным обменом на ионизированных ионогенных группах, концентрация (количество) которых определена обменной емкостью и зависит от ионной силы раствора. [c.86]

Набухание зависит от природы ионогенных групп — их ионизации, заряда противоиона и т. д. Например, слабокислотные катиониты в Н-форме набухают меньше, чем в формах щелочных металлов для сильнокислотных (полностью ионизированных) катионитов этого не наблюдается. Имеет значение и размер противоионов иротивоион, имеющий в гидратированном состоянии больший радиус, будет вызывать и большее набухание. Так, если в качестве противоионов рассматривать щелочные металлы, то Ы+ при про- [c.30]

Деионизацию водного или водно-органического раствора можно проводить не только Н- и ОН-формами ионитов. Для этой цели в принципе могут быть использованы различные сочетания и других ионов, сорбированных ионитами. При этом продукт взаимодействия противоионов должен обладать свойствами, которые обеспечивают сдвиг равновесия реакции взаимодействия ионитов и ионизированных веществ раствора в прямом направлении. Естественно, что степень очистки раствора от ионов будет тем выше, чем меньше константа диссоциации соединения, образующегося из противоионов катионита и анионита. Так, если удаление ионов из водного раствора производить смесью катионита в водородной, а анионита в ацетатной форме по следующей схеме [c.47]

Это имеет место при контакте щелочных растворов переходных металлов с ионизированными формами катионитов н амфолитов (а = 1) или с непротонированной формой анионитов (а = 0). Если при контакте с раствором изменяется состояние ионогенных групп ионита, то и координационные свойства последнего также становятся другими. [c.199]

Эти смолы проявляют полную обменную емкость в любой ионной форме и при любом составе обрабатываемого раствора. Слабо-ионизированные иониты (или малодиссоциированные группы поли-функциональных смол) в Н- и ОН-формах не взаимодействуют с солями кислот или оснований более сильных, чем ионит. Введение этих смол в обменные операции требует предварительной нейтрализации ионита. Так, слабокислотный катионит должен быть нейтрализован основанием при условии рК < 14 — рК или солью более слабой кислоты при условии рК > рК . Нейтрализованный ионит, например Na- или ЫН4-форма карбоксильного катионита, может быть затем использован для обмена ионов в растворах, pH которых не ниже рК . Для катионита КБ-4 (рКа 6) область допустимых значений pH > 6, для КБ-2 (рКд 5) pH > 5, для фосфорнокислых — рн > 3 и т. д. В более кислых растворах функциональные группы этих катионитов частично или полностью переходят в Н-фор-му и не сорбируют других, кроме Н+, катионов раствора, т. е. не участвуют в солевом обмене. [c.24]

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]

Описанный выше механизм взаимодействия катионита в Н-форме и анионита в ОН-форме или их смеси с ионизированными неорганическими и органическими составляющими раствора позволяет сделать очевидный вывод о том, что деионизацию жидкостей можно проводить в динамических условиях не только при параллельном, но и при последовательном использовании катионитов и анионитов. При этом если жидкость, из которой необходимо удалить примеси ионов, пропускают сначала через катионит (ионизированные соли превращаются в соответствующие кислоты), а затем через анионит (происходит нейтрализация кислот), то такой двухстадийный процесс называют прямой деионизацией. При обратной деионизации исходный раствор подвергают вначале обработке анионитом (при этом соли превращаются в соответствующие основания), а затем катионитом для поглощения катионов оснований. Как правило, и при прямом, и при обратном варианте процесс деионизации осуществляют в динамических условиях. В некоторых случаях, когда желаемый результат удаления ионов не достигается на двух ступенях, для более глубокой очистки применяют многоступенчатую деионизацию, последовательно пропуская раствор через серию колонок с катионитами и анионитами. [c.46]

Скорость обмена на слабокислотных катионитах в Н-форме обычно очень мала. Иногда для достижения равновесия даже цри обмене однозарядных ионов требуется несколько суток [7, 17]. В других случаях скорость обмена на карбоксильных катионитах мало отличается от скорости обмена на сульфокатионитах. Скорость поглощения кислот слабоосновными анионитамн очень мала [18, 19]. Если ионит применяется в сильно ионизированной форме, то процессы обмена протекают быстрее. [c.93]

Комплексообразование с участием координационноактивных (ионизированных) форм катионитов (например, КБ-4, КФ-1 и т. д.) приводит к возникновению их иедиссоциированных форм. Координация ионом металла двух и более ионогенных групп полимера обусловливает появление в его фазе дополнительных межмолекулярных связей. Образование иедиссоциированных форм сопровождается понижением осмотической активности в фазе ионита. Это, так же как и образование дополнительных связей между цепями за счет координации ионом металла ионогенных грунн разных цепей, приводит к понижению степени набухания закомплексованных форм катионитов [64]. Контракция полимера тем значительнее, чем больше энергия связи и доля закомплексованных ионогенных групп (табл. 6.10). [c.269]

Статическая обменная емкость катионита по 0.1 н. NaOH равна 4.6 мг-экв./г, по 0.1 и. Ga lj — 1.1 мг-экв./г. В Na-форме КФ-7 имел следующую обменную емкость 5.70, 4.48, 4.34, 4.09, 4.03 и 3.94 мг-экв./г по ионам уранила, железа, меди, цинка, никеля и кадмия соответственно. Катионит диссоциирует по двум ступеням, показатели кажущихся констант диссоциаций соответственно равны pJI=3.6 и Л (рассчитаны для а=0.5). Сорбционная емкость КФ-7 по ионам металлов зависит от состояния ионогенных групп и значения pH равновесного раствора. Максимальная сорбция характерна для полностью ионизированной формы ионита при pH >3. В этих условиях, сорбция металлов происходит не только за счет реализации ионной, но и координационной связи. Об этом свидетельствуют ИК-спектры катионита, насыщенного ионами металлов. Наблюдается смещение в длинноволновую область полосы поглощения, ответственной за симметричные и асимметричные колебания группы Р—0(Н). По литературным данным, частоты колебаний фосфорильной группы лежат в области 950—1200 см В спектре Н-формы КФ-7 (рис. 1, кривая 1) в области 930—1120 m 1 наблюдается широкая полоса, кЬторую можно отнести к симметричным и асимметричным валентным колебаниям группы (Н) О—Р—О (Н) [ ]. Валентные колебания группы р=0 проявляются в виде широкого плеча в области 1165—1180 см . Слабые полосы поглощения в области 2300—2420 см можно отнести к валентным колебаниям группы ОН в Р—О (Н) [ ]. [c.63]

Вследствие гидрофильности ионизированных функциональных групп ионообменные смолы в воде набухают. При этом объем смол увеличивается, что обусловлено выпрямлением полимерных цепей, образующих матрицу смолы, и увеличением расстояния между ними [3, 4]. Поперечносшивающие-цепи полимера (мостики, образованные дивинилбензолом или эпихлор-гпдрином), повышая жесткость структуры смолы, препятствуют ее набуханию. Поэтому с увеличением содержания в смоле сшивающего агента ее способность к набуханию уменьшается [5]. Чем больше ионный радиус катиона солевой формы катионита, т. е. чем меньше гидратация противоиона функциональной группы ионообменнкка, тем меньше набухание солевой формы смолы. Та же закономерность справедлива и для набухания анионообменных смол. Поэтому набухание катионита КУ-2 максимально в Н+-форме, а анионита АВ-17 в ОН -форме. [c.210]

Очистка растворов путем образования малодиссоцииро-ванных веществ осуществляется в основном Н-формой катионита и ОН-формой анионита. При этом наиболее эффективная очистка (полная деионизация) растворов возможна только с помощью сочетаний сильно ионизированных ионитов, смесь которых обычно готовится из равноэквивалентных (по емкости) количеств катионита и анионита. Следовательно, если к — емкость набухшего катионита, а — емкость набухшего анионита в мг-экв/мл, то для такой смеси [c.63]

Произведя вычисления для случая растворения 50 мг (0,35 ммоль) Ag l ( АдС1= 1,6 10" моль и ) в 200 мл воды и принимая, что Кн =20, а к =5 мг-экв/г, Гельферих показал [1], что для этого необходимо использовать около 60 г только катионита в Н-форме, тогда как для полного растворения того же осадка смесью сильно ионизированных Н-катионита и ОН-анионита их потребуется менее чем по 0,5 г. [c.73]

По данным Глюкауфа и Китта [6], анион сульфогруппы катионита гидратирован одной молекулой воды. В других работах исследователи пришли к выводу, что анион сульфогруппы в катионите связывает три молекулы воды [7]. По-видимому, различие результатов в большой мере зависит от различия методов оценки величины гидратации ионизированных групп в ионообменной смоле. Во всяком случае, достаточно точно установлено, что сульфокатиониты в Н- --форме набухают сильнее, чем в солевых формах, тогда как слабокислотные катиониты, которые в Н -форме практически не ионизированы, набухают преимущественно в солевых формах. Слабоосновные аниониты по той же причине набухают в солевых формах также значительно сильнее, чем в ОН -форме [8]. Неионообменный перенос электролитов навстречу диффузии воды при установлении осмотического равновесия зерен ионита с внешним раствором в разбавленных растворах не оказывает сколько-нибудь существенного влияния на поведение ионообменных смол при обессо-ливании воды или регенерации ионообменных фильтров. С увеличением концентрации кислот и щелочей в регенерационных растворах этот неионообмепный перенос электролитов оказывается настолько значительным, что им пренебречь нельзя. [c.211]

При рассмотрении ионообменных равновесий ионы, находящиеся в растворе, подразделяют на коионы и противоионы. Поясним эта на примере катионита RSO3H, который диссоциирует по схеме RS0sH f RS03-+H+. Коионами называют ионы, имеющие заряд,, одноименный с зарядом ионизированной обменной группы ионита (в данном случае группы SO3-). Ионы противоположного заряда называют противоионами. Говорят, что катионит находится в Н-форме, если он насыщен противоионами водорода, и в форме металла, если он содержит противоионы металла. Аналогично различают аниониты в ОН- и в солевой (С1-, SO/- и др.) формах. [c.183]

В зависимости от константы диссоциации ионогенной группы, содержащей в качестве противоиона ион водорода или ион гидроксила, ионообменные смолы подразделяются на сильно и слабо диссоциирующие. Как правило, поведение группы в ионите аналогично поведению соответствующих простых органических веществ. Например, сульфокатионит в Н-форме проявляет свойства сильной кислоты по сравнению с карбоксильным катионитом в Н-форме, подобное соотношение характерно и для фенолсульфо-кислоты и салициловой кислоты. Для анионитов на основе ароматических аминов (слабые основания) и алифатических аминов (сильные основания) наблюдается аналогичное соответствие с основностью анилина и метиламина. Таким образом, катиониты бывают сильнокислотные (—S H- и —Р0(0Н)2-группы) и слабокислотные СООН- и — —ОН-группы . Аниониты, полученные обработкой хлорметилированного полимера триметиламином или диметиламином, являются сильноосновными (почти полностью ионизированными), а при обработке первичными, вторичными или полиаминами — слабоосновными. [c.8]

К аналогичным выводам приводит рассуждение о статическом удалении ионов из раствора равноэквивалентной смесью сильно ионизированных ионитов, образующих легколетучее соединение, например, катионитом в Н-форме и анионитом в СОз-форме при условии полного удаления выделяющегося газа (СОг) из системы. [c.63]

Способ, дающий возможность количественно определять содержание сульфо- или карбоксильных групп в катионитах, заключается в том, что к навеске катионита в Н-форме приливают раствор нейтральной соли и выделившуюся в результате реакции обмена кислоту без отделения от ионита тптруют раствором едкой щелочи [12—15]. Прибавление щелочи выводит ион водорода из сферы реакции и сдвигает равновесие до полного замещения Н-ионон катионита на ионы металла. Иониты со слабокислотными свойствами, например с группами СООН, не могут в заметных количествах поглощать ионы металла из раствора такой соли, как Na l, так как образующаяся сильная соляная кис.тота подавляет диссоциацию мало ионизированных карбоксильных групп. [c.274]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология