Применение ионитов для ионообменного упрочнения

Наиболее широко в технологии редких металлов ионный [ обмен применяют для разделения лантаноидов. Лишь с освое-> нием этого метода удалось получить количества индивидуальных 1 редкоземельных металлов, достаточные для изыскания возможностей их технологического применения. При пропускании раствора смеси солей РЗЭ через колонку, наполненную катионитом, происходит частичное разделение благодаря различной способности к ионцому обмену. Ионообменное разделение основано на том, что постепенное уменьшение радиуса иона (и соответствующее понижение основности) приводит к постепенному упрочнению связи с гидратной оболочкой. Поскольку в основе прочности связывания катионов с анионными группами ионообменников лежит, по-видимому, электростатическое притяжение гидратированного катиона к отрицательной группировке, то оказывается чем больше радиус гидратированного иока, тем менее прочно он связывается. В ряду РЗЭ, таким образом, ряд сродства к катиониту имеет вид Ьа +>Се2+>Рг2+>. .. >0у + > >уз+>НоЗ+>. .. >ЬиЗ+>5сЗ+. [c.168]

Вообще говоря, можно предположить, что для достижения максимальной обменной емкости молекулярная сетка смолы должна содержать возможно большее число активных групп. Это предположение верно, однако следует иметь в виду, что степень набухания в воде зависит от концентрации активных групп в смоле и от числа поперечных связей между цепями. Все ионоактивные группы способствуют процессу растворения, тогда как поперечные связи препятствуют ему. Результатом этих двух противоположных тенденций является ограниченное набухание смолы в воде. Важной характеристикой обменной способности служит концентрация активных групп, рассчитанная на единицу объема набухшей смолы, так как во всех с.иучаях практического применения смола находится в набухшем состоянии. Определенная таким образом обменная способность достигает максимального значения при частом повторении поперечных связей и при высокой концентрации активных групп по длине цепи. Однако обычно приходится итти на некоторый компромисс. Дело в том, что прогрессивно идущее упрочнение структуры с целью увеличения обменной емкости одновременно замедляет скорость диффузии ионов внутрь смолы и таким образом скорость ионного обмена уменьшается по мере увеличения ионообменной емкости. В этом отношении максимальная эффективность будет зависеть от скорости, требуемой для данного процесса. Так, например, для деминерализации воды, содержащей 0,05 г/л карбоната кальция, можно удовлетвориться малой скоростью, тогда как для удаления 6% солей из сахарного раствора потребуется уже большая скорость. Таким образом, лможет возникнуть необходимость в неско.1ьких различных типах смол, например в смоле с малой скоростью обмена, но с большой емкостью, или, наоборот. [c.51]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология