Изотермы обмена выпуклая

Фронт гетерогенной реакции, характеризующийся кривой изменения концентраций ионов, передвигается в направлении движения раствора со скоростью, зависящей от свойств системы, концентрации ионов, скорости потока и характера ионообменной изотермы. Если обмен ионов происходит с очень большой скоростью и равновесие устанавливается практически мгновенно, то при прямолинейной изотерме точки фронта (кривая неизменных концентраций в зоне реакции) передвигаются с постоянной скоростью. При выпуклой изотерме по мере движения фронта кривая деформируется в следствие того, что ее точки движутся с разными скоростями — точки с большими концентрациями движутся быстрее, чем с меньшими. При вогнутой изотерме, наоборот, быстрее движутся точки фронта с меньшими концентрациями. [c.309]

Влияние валентности на вид изотермы при обмене разновалентных ионов можно пояснить на следующем примере. Пусть 2 < Чтобы получить выпуклую изотерму В а 1), нужно иметь /г < Акр. [c.131]

Таким образом, в случае динамики обменной сорбции разновалентных ионов имеется возможность путем изменения ионного отношения подбирать такие условия работы, при которых константа 5 С 1 Согласно теории динамики сорбции, выпуклость изотермы (5 С 1) является необходимым условием для образования стационарного фронта динамической сорбции. [c.131]

При повышении общей концентрации раствора величина Ка в изменяется незначительно, если заряды обмениваемых ионов равны, но резко уменьшается при обмене разновалентных ионов А " и В"" (п > т). Оба эти положения иллюстрируются на примере системы Ыа+, Са П К, С1 — НгО (рис. 8). С увеличением концентрации и эквивалентной доли Са + в системе происходит уменьшение селективности сорбции Са + вплоть до перехода выпуклой изотермы в вогнутую. [c.34]

Целевая операция проводится в условиях, обеспечивающих наибольший выход чистого продукта АУ или наиболее полное использование обменной емкости ионита до проскока иона В+ (выпуклая изотерма обмена). Соответственно регенерация проводится при Ка,в <1. ив общем смысле термин регенерация ионитов относится к процессам, характеризуемым вогнутой изотермой обмена. Расход реагента на регенерацию ионита является обычно наиболее важным среди экономических факторов, определяющих целесообразность применения ионообменного метода. [c.95]

При отсутствии в водных растворах ПАВ минеральных солей изотермы ионного обмена (т. е. зависимость использованной обменной емкости ионита от равновесной концентрации ПАВ в растворе при постоянной температуре) представляют собой, как видно из рис. 2, кривые, выпуклые по отношению к оси концентраций ПАВ в растворе. Следовательно, при любой самой низкой остаточной концентрации ПАВ в очищенной воде использованная обменная емкость анионита (Г, ммоль/г) будет сравнительно велика, что делает возможным применение ионного обмена для глубокой очистки сточных вод, не содержащих солей неорганических кислот. [c.46]

Уравнения (1) — (4) хорошо описывают зависимость а от р я Т для несиецифической адсорбции любых молекул на достаточно однородной поверхности неспецифического адсорбента — графитированной сажи, а также для неспецифической адсорбции молекул группы А на поверхности каналов цеолита, которая по отношению к молекулам группы А является также достаточно однородной. Однако поверхность цеолитов может оказаться неоднородной по отношению к адсорбции молекул группы В, способных к специфическим взаимодействиям с обменными катионами [20, 31, 32]. Кроме этого, такие молекулы в сильном электростатическом поле поверхности могут отталкиваться. Оба эти фактора приводят с ростом 0 к отклонениям от закона Генри, противоположным тем, которые наблюдаются при взаимном притяжении адсорбированных молекул в монослое изотермы адсорбции выпуклы к оси а, а теплота адсорбции уменьшается с заполнением. Если это уменьшение невелико и его можно аппроксимировать уравнением [c.372]

Следует указать, что при В = 1 изотерма обмена р1азибвалентных ионов (2, 1) в координатах 6у — (ру прямолинейная, при В < 1 выпуклая, а при В > 1 вогнутая. Исходя из этого следует указать, что В при обмене разновалентных ионов играет роль константы изотермы обмена. [c.188]

Достижение более полного извлечения веществ из исходного раствора даже при весьма низкой их концентрации. В отличие от распределения, константы равновесия которого теоретически не зависят, а практически являются линейной функцией концентрации, зависимость величины коэффициентов адсорбции от концентрации, в особенности в водной фазе, нелинейна из-за выпуклости изотермы адсорбции. Поэтому достигается значительная величина адсорбции, а следовательно, и степень концентрирования даже при низких концентрациях вещества в исходном растворе. При ионном обмене это связано с тем, что органических ионов намного больше К й. не-орга точеских ионов. При проведении сорбции в динамических условиях это позволяет резко сократить габариты аппаратуры. [c.204]

A.B. Киселев (Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, химический факультет Институт физической химии АН СССР). По крайней мере для неспецифической адсорбции па достаточно однородных поверхностях непористых кристаллов (например, графитированных термических саж, нитрида бора) и пористых кристаллов (цеолитов X с небольшими обменными катионами Li" , Na" ) изотермы адсорбции имеют общую форму [1] — это кривые с перегибом в области заполнения первого слоя для непористой поверхности или полостей для цеолитов. Изотермы с таким перегибом, обращенные вначале выпуклостью к оси давлений газа, для графитированных термических саж являются не исключением, а правилом. На цеолитах такие изотермы обнаружены Босачеком [2] для адсорбции ксенона, Баррером и Уитменом [3] для адсорбции фосфора, Аристовым, Босачеком и Киселевым [4] для адсорбции Хе и Кг, Безусом, Киселевым и Седлачеком [5] для адсорбции этана и Мельниковой [6] для адсорбции пропана. Такие изотермы можно описать лишь уравнениями, в которых учтены, хотя бы приближенно, взаимодействия адсорбат — адсорбат. [c.417]

В качестве примеров изотерм е систем с достаточно четко выраженным взаимодействием на рис. XXVI.10 приводятся диаграммы систем уксусная кислота—хинолин и изоамиловый спирт—бензальдегид. В первой из этих систем образуется прочный продукт присоединения 0H7N (СНзСООН)2. Присоединение кислоты к амину сопряжено с разрывом кольцевого димера молекулы кислоты и превращением его в цепочечный это ведет к значительному возрастанию 1, а следовательно, и 8, что находит отражение в рацпональпости изотерм г этой системы. Выпуклость ветви изотермы г, лежащей в области кислоты, объясняется установленной также иными методами тенденцией соединения состава 1 2 присоединять некоторое количество кислоты. Поскольку энергия этого дополнительного взаимодействия невелика, оно не ведет к разрыву димеров, и величина диэлектрической проницаемости уменьшается. В системе изоамиловый спирт—бензальдегид весьма глубокое обменное взаимодействие, приводящее к образованию ацеталя и воды [c.392]

Чаще всего встречаются выпуклые изотермы, характерные для случая, когда поглощаемые ионы имеют большее сродство к иониту, чем ионы, первоначально в нем находившиеся. Если поглощаемые ионы связываются ионитом менее прочно, чем ионы, находившиеся в нем первоначально, то получается вогнутая изотерма, неблагоприятная для ионного обмена. Если сродство обоих сортов ионов к иониту одинаково, т. е., если коэффициент избирательности равен единице, изотерма обмена линейна. На практике изотермы обмена, линейные во всем интервале концентраций (О << Хи < 1), наблюдаются лишь в исключительных случаях например, при обмене двух изотопов одного и того же элемента. Если обмену подвергаются очень малые количества элемента, то изотерму обмена можно считать линейной (гл. 3. 6). Иными словами, отношение х 1х в узком интервале концентраций можно считать постоянным (но не равным единице). Этот случай, весьма важный для аналитических разделешш методом элюентной хроматографии, будет рассмотрен в гл. 6. [c.101]

Нами исследована фронтальная динамика ионообменной сорбции меченого кальция на Ка-обменной смоле КУ-2 при различных скоростях фильтрации для двух значений концентрации исходного раствора меченого кальция Со = 0,047 N и Со = 0,0947У. Предварительные расчеты показали, что указанные концентрации обеспечивают условие выпуклости изотермы сорбции 5<1. [c.135]

Так же как и для сферического зерна, наиболее интересна смешанодиффузионная кинетика сорбции при селективном обмене. Для выпуклой изотермы задача решена только во временном [c.183]

В случае выпуклой изотермы, которая встречается нри обмене органических ионов гораздо чаще, чем линейная, квазиравновесному режиму будет соответствовать рен<им параллельного переноса сорбционного фронта. В настоящее время известны уравнения стационарного фронта, хорошо описывающие квазиравновесный режим параллельного переноса нри внешнедиффузионной [399], внутридиффузионной [И] и смешанодиффузионной кинетике сорбции [400, 401]. [c.197]

Гораздо более перспективно ионообменное получение KgSO из K I и MgSOi [308, 549]. В концентрированных растворах солей катионный обмен, по-видимому, описывается выпуклой изотермой, так как обмен K /Mg можно рассматривать как обмен ионов разных зарядов, а обмен Mg +ZK" — вследствие связывания ионов Mg " в растворе в хлоридные комплексы. При вытеснении К из катионита КУ-2 раствором MgSO (1,4 М) при температуре 60—90 °С и последующем охлаждении фильтрата до 10 °С происходит кристаллизация чистого сульфата калия. Регенерация ионита проводится [c.194]

О, Сдо 20, = 20 = 10). Из графиков следует, что закономерности распространения ионов по трещинам при гомовалентном обмене хорошо согласуются с физическими представлениями. Так, сравнение кривых показывает, что при линейной (АГ 2= 1) обменной сорбции в блоках происходит замедление переноса вытесняющих катионов Су по сравнению с переносом инертного компонента. Такая же картина наблюдается и для обмена по выпуклой изотерме (К 2 = 20), причем катионы Су перемещаются по трещинам медленнее, чем при линейном обмене. Последнее обусловлено поддержанием повышенных концентрационных градиентов в пористой матрице, что интенсифицирует ее насыщение веществом из трещин. И, наоборот, при вогнутой изотерме (АГ 2 0,15) выполаживание концентрационного профиля в блоках замедляет поступление в них катионов из трещин, ускоряя миграционный процесс. [c.443]