Сорбция полимерами ионов и паров

Полимеры находят все большее применение в качестве сорбентов, т. е. материалов, поглощающих, или сорбирующих ионы и молекулы различных веществ из разных сред. Это, в частности, разнообразные ионообменные смолы, а также полимерные сорбенты, не содержащие ионогенных групп, применяющиеся в гель-хроматографии. Процессы сорбции играют большую роль при взаимодействии полимерных волокон с различными реагентами и красителями, в процессе газо- и паропроницаемости полимерных материалов и т. д. Поэтому целесообразно рассмотреть особенности полимерных сорбентов, в том числе ионообменных смол, закономерности формирования пористой структуры полимеров и методы ее оценки, механизм сорбции низкомолекулярных жидкостей и паров на полимерах. [c.492]

Бройер и др. (18) предложили механизм набухания волоса, исходя из вклада, который дает набухание в общее изменение энергии, сопровождающее сорбцию воды. Основной термодинамической движущей силой при сорбции воды является связывание на центрах, т. е. взаимодействие с дискретными полярными боковыми цепями и пептидными связями. Но к этой движущей силе добавляются эффект капиллярной конденсации и выигрыш в энтропии при смешении воды с полимером. Механизм аналогичен тому, который описан для целлюлозных волокон 1[5]. Предложенный механизм с небольшими видоизменениями можно применить и к другим полимерам, обладающим высокой гидрофильностью и рассматриваемым в данном разделе. В результате исследования селективности пористых синтетических ионообменных смол в статье 23 сделан вывод о том, что различия в величине избыточной свободной энергии при взаимодействии иона и растворителя наибольшим образом отражаются на различиях в сродстве ионных пар к ионообменной смоле и, следовательно, на ионной селективности. [c.14]

Набухающие полимеры и пористые полимеры с жестким скелетом. Давно известны многие органические набухающие сорбенты— природные, например крахмал и целлюлоза, и синтетические. Среди последних широкое применение в аналитической практике для препаративного выделения различных ионов и устранения жесткости воды приобрели набухающие в водных растворах полимеры, содержащие функциональные группы, способные к ионному обмену — иониты. В сухом состоянии такие полимеры практически не имеют пор. Если эти полимерные сорбенты содержат полярные функциональные группы, например гидроксильные (целлюлоза, крахмал), амино- (многие аниониты) и сульфогруппы (катиониты), то они сорбируют пары таких полярных веществ, как спирты и особенно вода. Эта сорбция сопровождается набуханием полимера, что проявляется как в увеличении его объема, так и в обширном сорбционном гистерезисе. В отличие от капиллярно-конденсационного гистерезиса в адсорбентах с жестким скелетом, начинающегося при достаточно высоких относительных давлениях пара после обратимой начальной части изотермы адсорбции (см. рис. 3.4, 3.5 и 5.2), сорбционный гистерезис в органических набухающих сорбентах простирается вплоть до относительного давления пара р1ро = 0. [c.112]

Из уравнения (7.1) следует, что для данной пары партнеров ионы металла — ионит коэффициент распределения в значительной степени зависит от условий сорбции, в частности от степени заполнения ионита ионами металла. Уменьшение концентрации ионов метал--ла в растворе и в фазе ионита приводит к возрастанию коэффициентов распределения (рис. 7.2), так как при этом увеличиваются Куст ионитного комплекса, число координируемых ионом металла лигандных групп иоиита и концентрация незакомплексованных лигандных групп полимера [L]. Это свидетельствует о перспективности применения комилексообразующих ионитов для сорбции микрокомпонентов иоиов переходных металлов. [c.293]

Редокс-ионообменники представляют собой обычные, ионообменные полимеры, содержащие обратимые окислительно-вос-становительные пары, например Fe + и метиленовый голубой— лейкометиленовый голубой.. Такие пары либо содержатся в полимерах, либо существуют в виде противоионов, либо возникают в результате как рпецифической, так и неспецифической сорбции. Анионообменники, содержащие ионы меди, были созданы для удаления кислорода, растворенного в воде. Как злектрообменники, так и редокс-ионообменники характеризуются окислительно-восстановительной емкостью (окислительно-восстановительный эквивалент ионообменной емкости), окислительно-восстановительным потенциалом (аналогичным потенциалу мембраны) и скоростями протекающих в них реакций. Скорости реакций, как правило, ниже, чем для аналогичных ионообменных смол. [c.163]