Набухание смолы влияние катионов

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]

Кальмон [16] изучал изменения объема смолы в колонке при обменных реакциях сульфированного полистирола, содержащего 1 % поперечных связей. В каждом случае он измерял объем смолы после промывания ее водой. Для смолы, содержащей двенадцать различных двухзарядных катионов, объем колебался от 18 до 63% первоначального объема смолы в Н+-форме. Для трехзарядных катионов эти величины составляли 19— 26%. Объем смолы в ТЬ+-форме составлял только 11 % объема смолы в Н+-форме. Как видно из приведенных данных, заряд обмениваемого иона оказывает влияние на набухание смолы, особенно при небольшом числе поперечных связей. Ионы с большим зарядом притягиваются сульфогруппой смолы сильнее и поэтому менее благоприятствуют набуханию. Работы по изучению набухания смол, содержащих однозарядные и двухзарядные ионы в различных соотношениях, появились недавно 117]. [c.38]

Кроме активностей ионов в фазе смолы, на избирательность ионообменной реакции оказывают влияние еще и некоторые другие факторы, имеющие большое значение. К ним относится способность к набуханию —свойство, характерное для большинства ионообменников. Набухаемость ионообменников сильно зависит от их формы. Изменение объема обменника при замене одного катиона другим отмечалось еще Гюнтером-Шуль-це на искусственном силикатном пермутите. Но только после систематических исследований Гоффмана с сотрудниками, а также Хендрикса с сотрудниками обмена на монтмориллонитах оно было правильно объяснено. Грегор и его школа на основе изучения обмена на искусственных ионообменных смолах дали термодинамическую трактовку этому явлению (см. стр. 140 и далее). [c.137]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология