Ионообменные смолы набухание

В студнях, образующихся при набухании сшитых полимеров, каркас состоит из макромолекулярных цепей, связанных между собой химически с помощью поперечных связей ( сшивок ). Роль сшивок выполняют атомы серы, кислорода или какие-либо атомные группировки. Такие полимеры образуются при вулканизации, дублении, полимеризации. Примером их являются белки, ионообменные смолы, резина. При химическом взаимодействии возникают прочные связи, поэтому такие студни не способны к плавлению. [c.476]

Технологический процесс производства ионообменных смол на основе сополимеров стирола с дивинилбензолом состоит из последовательности физико-химических, а также физико-механических стадий процесса сополимеризации, процесса сушки.сополимера, процесса предварительного набухания сополимеров, химического превращения сополимеров (реакции сульфирования, фосфорилирования и т. п.), отмывки конечного продукта. [c.295]

Из-за ограниченного набухания в ионитах объемная концентрация фиксированных групп обычно очень значительна [37]. Концентрация фиксированных ионов (гидрофильных групп) и количество поперечных связей в основном определяют степень набухания, от которой зависит подвижность противоионов, а значит, и скорость обмена. Строение матрицы определяет также химическую и термическую стойкость ионообменных смол. [c.53]

Набухание ионообменных смол. Набухание ионитов зависит от большого числа факторов, количественный учет которых даже в равновесных условиях достаточно труден. Рассмотрим процесс набухания сульфокатионита (на основе сополимера полистирола и дивинилбензола) в водных растворах. [c.145]

V Настоящая "и две последующие главы посвящены математическому описанию и построению моделирующего алгоритма макрокинетики некоторых стадий производства ионообменных смол с использованием принципов системного анализа математического моделирования процессов химической технологии [1, 2]. В частности, исследуются а) процесс предварительного набухания, характеризующийся изменением реологических свойств полимерной системы (системы сополимер — растворитель ) б) процессы химического превращения сополимеров, осложненные изменяющимися условиями транспорта исходных веществ в зону реакции в) процесс отмывки (гидратации) ионита после сульфирования. [c.295]

В качестве адсорбентов (поглотителей) применяют активную окись алюминия, силикагель, активные угли, а в последнее время стали применять богатый ассортимент ионитов как природных, (цеолиты), так и синтетических (ионообменные смолы). Кроме того, все шире начали применяться в определенных процессах и жидкие поглотители распределительная хроматография), которые вводят в соответствующий твердый носитель (например, в ионообменные смолы путем набухания их в жидком поглотителе). Иногда в состав поглотителей вводят вещества, образующие соединения с некоторыми из компонентов разделяемой системы это часто оказывается эффективным средством усиления разделяющей способности поглотителей. [c.373]

Преимуществами пористых ионитов перед гелевыми являются высокая скорость набухания (она превышает скорость набухания гелевых ионообменных смол на несколько десятичных порядков) и способность быстро поглощать крупные ионы. Последнее свойство особенно важно при работе с аминокислотами и пептидами. [c.221]

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]

Природа и количество сшивающего агента играют чрезвычайно важную роль в сорбции воды и явлении набухания ионообменных смол. В той или иной степени сорбируют воду все иониты. Сорбция воды может идти из влажного воздуха и из растворов. Причина сорбции воды и набухания — наличие в ионите групп, фиксированных ионов и противоионов, взаимодействие их с водой, электростатическое отталкивание одноименно заряженных ионов. Все это приводит к стремлению полиэлектролита к растворению, ограниченному, однако, только поглощением воды и набуханием. Вода поглощается ионитом до тех пор, пока упругие силы полимерного каркаса, определяемые содержанием сшивающего агента, не уравновесят стремление воды растянуть каркас. Чем меньше сшивающего агента в ионите, тем больше его набухание и наоборот — чем больше сшивающего агента введено при синтезе, тем меньше набухает ионит. [c.669]

К набуханию способны почти все ионообменные смолы и некоторые неорганические иониты. [c.693]

В первом случае каждую молекулу смолы можно рассматривать как анион очень больших размеров, неподвижный, нерастворимый, связанный с ионами водорода или металла, способными вступать в обменные реакции. Ионы водорода (металла) могут находиться не только на поверхности зерна, но и входить во всю его объемную структуру. При набухании зерна ионообменной смолы во- [c.151]

В отличие от пористых сорбентов (уголь, силикагель) частица ионообменной смолы не обладает жесткими порами. Вода, проникая в зерно смолы, раздвигает молекулы полимера, вызывая набухание ионообменной смолы. [c.152]

Перед использованием ионообменные смолы предварительно обрабатывают. Обработка их заключается в том, что катиониты заливают дистиллированной водой и оставляют на одни-двое суток для набухания, затем воду удаляют, набухшую смолу заливают 2 н. раствором соляной кислоты и оставляют с кислотой на одни сутки, после чего сливают кислоту и промывают зерна смолы до нейтральной реакции (проба с метиловым оранжевым). В результате такой обработки получают Н-форму катионита. [c.141]

Степень набухания ионообменной смолы также зависит от числа поперечных связей, или сшивок в полимере. Чем больше число поперечных связей, тем меньше степень набухания. Несмотря на [c.511]

Набухание ионитов зависит от разности осмотических давлений в растворе, окружающем зерна ионообменной смолы, и в растворе, заключенном между цепями полимера в матрице ионита. Равновесие набухания достигается тогда, когда силы упругости полимерного каркаса ионита компенсируют эту разность осмотических давлений растворов внутри и вне зерна смолы. [c.210]

Скорость изменения объема зерен при набухании и сжатии ионообменных смол сказывается на интенсивности их разруше- [c.212]

Широкое распространение получили синтетические иониты на основе органических смол благодаря их хорошей способности поглощать ионы и высокой химической стойкости. Впервые ионообменные смолы были получены в 1934 г. Адамсом и Холмсом, обиа-руживнтми способность к обмену ионов у продуктов конденсации фенолов нли аминов с формальдегидом. Каркас ионообменных смол представляет собой трехмерную се ку углеводородных цепей, на которой закреплены функциональные 1 руппы. Ионообменные смолы — это нерастворимые гсли-полиэлсктролиты с ограниченной способностью к набуханию. [c.165]

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]

Эластическими свойствами отличаются студни с коагуляцион-ной структурой, примером которых являются студни желатины, агара, мучное тесто. Такие студни образуются в растворах линейных и разветвленных ВМС в не очень хороших растворителях. В хороших растворителях студни обычно ие образуются. Студни с коагуляционной структурой могут разрушаться с повьплением температуры и переходить в состояние раствора. Этот ироцесс называется плавлением студня. Студни конденсационного типа образуются ири трехмерной полимеризации в растворе или в результате набухания пространственного полимера. Химические связи между макромолекулами не разрушаются прн нагревании, поэтому такие студни не плавятся. Типичным примером студней с конденсационной структурой являются ионообменные смолы, степень набухания которых находится в прямой связи со степенью сшивки пространственной сетки. [c.381]

Заливают дистиллированной водой 10 г продажной технической ионообменной смолы — катионита КУ-2 — и оставляют на сутки для набухания. Слив воду, взбалтывают катионит с 2 н. соляной кислотой, оставляют стоять на 1—2 ч, после чего декантируют жидкость. Обработку соляной кислотой повторяют 8—12 раз —до полного исчезновения в фильтрате ионов железа (проба роданистым аммонием). После этого промывают катионит дистиллированной водой (декантацией или на воронке Бюхнера) до нейтральной реакции промывных вод. Встряхивают с 1 н. раствором хлористого натрия (15—20 объемов на один объем катионита) и оставляют на ночь. Затем отфильтровывают, отмывают 2 н. соляной кислотой от Ка , как указано выше. Промывают катионит дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод (на лакмус). Отфильтровав катионит, высушивают его на воздухе и ссыпают в банку. Эта подготовка ионообменной смолы может быть заранее в гполнеиа лаборантом. [c.101]

По строению полимерного каркаса различают ионообменные смолы гелевой структуры и макропористые. В гелевидных смолах отсутствуют пустоты, заполняемые воздухом или жидкой средой. Они способны к ионному обмену только после набухания, т, е. проникновения молекул растворителя в пространство между полимерными звеньями. [c.220]

Гелеиидные ионообменные смолы состоят из гомогенных зер( н, в сухом виде не имеющих пор и непроницаемых для ионов и молекул. Они становятся проницаемыми после набухания в воде или водных растворах, что и обеспечивает ионный обмен в результате межмолекулярной диффузии ионов внутрь углеводородной сетки ионита — матрицы. Чем сильнее набухает ионит, тем легче (быстрее) идет обмен ионами. Набухание высокополимериой смолы тем больше, чем меньше степень сшивки образующих ее звеньев, т. е. чем менее жесткая у нее макромолекулярная сетка. Например, в ионитах с матрицей из полистирола с сшивкой из дивинилбензола степень сшивки растет с увеличением количества последнего. Большинство стандартных ионитов содержит в сополимерах 6—10% дивинилбензола (иногда до 20%). [c.303]

Серьезные затруднения в работе серебряно-цинкового аккумулятора вызывает переход в конце заряда небольшого количества окислов серебра в коллоидный раствор (10 —10 г-экв1л). В таком виде окислы серебра диффундируют к цинковому электроду, восстанавливаются там до серебра, образуют игольчатые дендриты и вызывают внутренние короткие замыкания аккумуляторов. Для борьбы с этим явлением предлагают применять сепараторы из ионообменных смол, проводящих ток после набухания в растворах щелочи, но препятствующих диффузии серебра к цинку. Широкого применения подобные сепараторы еще не получили из-за своего относительно высокого электрического сопротивления. [c.544]

Ионообменные смолы, являющиеся по своей природе высокомолекулярными кислотами или основаниями, должны быть иерастпоримы в воде и в водных растворах и обладать определенной ограниченной способностью к набуханию. При взаимодействии с ионами, находящимися в растворе, иониты образуют нерастворимые соля. При последующей обработке раствором более сильного электролита в элюат переходит компонент исследуемой смеси, удерживавшийся на иоиите. Например [c.160]

ПОРИСТАЯ РЕЗИНА, см. Губчатая резина. ПОРИСТЫЕ ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ (макропористые ионообменные смолы), имеют матрицу, пронизанную сообщающимися между собой порами. Непрозрачны от непористых смол отличаются низкой насыпной массой (0,2— 0,4 г/см ), более высокими скоростями набухания и обмена, повышенной осмотич. и мех. стабильностью. Матрицу получают сополимеризацией мономеров в присут. порообразо-вателя. Наиб, распространены смолы на основе сополимеров дивинилбензола со стиролом, эфирами карбоновых к-т или 2,5-метилвинилпиридином. П. и. с. примен. для сорбции и разделения крупных иопов в средах, не вызывающих набухания, при высоких скоростях потока, в непрерывных процессах и др. [c.474]

Набухание ионообменных смол в воде и сжатие набухших зерен ионитов, помещенных в концентрированный раствор электролита, существенно влияет иа прочность ионитов в ряде последовательных циклов обессоливания воды и регенерации ионообменных фильтров. Влияние набухания и сжатия ионообменных смол на прочность зерен особенно силыю проявляется в тех случаях, когда для регенерации ионообменных материалов применяют растворы кислот и щелочей более высокой крн-центрации, чем обычно, с целью повышения экономичности утилизации отработанных реагентов. Поэтому на взаимосвязи набухания и сжатия ионитов и их прочности следует остановиться более подробно. [c.210]

Таким образом, замедление процессов набухания и сжатия зерен ионообменных смол является методом уменьшения интенсивности осмотического разрушения зерен ионитов при использовании концентрированных растворов реагентов для регенерации ионообменных фильтров. Поскольку скорость изменения объема зерна ионита зависит от разности осмотических давлений в зерне и во внешнем растворе, следует примегшть ступенчатое повышение концентрации раствора в начале регенерации смолы и постепенное уменьшение концентрации раствора в кон- [c.213]

В воде ионообменные смолы под влиянием осмотических явлений набухают. На этот процесс существенно влияет величина гидратации фиксированных ионов и про-тивоионов. Препятствуют набуханию смол частота и длина радикалов дивинилбензола, сшивающих длинные углеводородные цепи полимеров стирола с образованием трехмерной сетчатой структуры. Ясно, что чем больше степень сшивания полимерных цепей, тем более жесткую структуру имеет смола и тем меньше она набухает в водных растворах. Сохранение электронейтральности полимера при обмене ионов является причиной того, что обмен противоионов может совершаться только в эквивалентных количествах, т. е. 1 г-экв ионов, вытесненных из смолы, замещается 1 г-экв других ионов того же знака, Следует отметить, что область pH, в которой осуществляется обмен ионов, зависит от константы диссоциации ионообменных групп смолы. Так, сульфокислотные катиониты, например смола КУ-2 (р/(лис < I), способны к обмену ионов водорода на другие катионы в широком интервале pH и при pH > 2,5—3 кислотность на обмен практически не влияет. Карбоксильные катиониты (р/Сднс = 5—6) обменивают свои ионы при pH > 7 и могут использоваться только в солевой форме. Катиониты, содержащие фенольные гидроксильные группы, способны к обмену лишь при pH > 8, т. е. в области значений pH, отвечающей диссоциации фенольных групп. Все это необходимо учитывать при выборе смол для очистки промышленных сточных вод. [c.133]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология