Ионный обмен на угле

Ионный обмен [5.19, 5.32, 5.33,. 5.34, 5.40, 5.55]. Метод основан на улавливании катионов и анионов химических соединений естественными материалами или синтетическими смолами с последующей регенерацией последних и получением уловленных продуктов. Для очистки сточных вод от катионов применяют искусственные смолы (катиониты КУ-2, КУ-1), органические катиониты (сульфо-уголь СМ-1, СК-1) и природные минеральные катиониты (вермикулит, доломит, глауконит и др.). Обмен происходит по реакциям [c.487]

Адсорбция и ионный обмен. Распределение изотопных молекул между адсорбентом и газом или раствором неравномерное. Повторение процесса адсорбции и десорбции ведет к разделению изотопов. На практике разделение лучше всего достигается с помощью адсорбционной (газовой или жидкостной) или ионообменной хроматографии. Хроматографическую колонку наполняют одним из видов адсорбентов (активированный уголь) или ионообменных материалов (смол, цеолитов и т.п.). По мере продвижения изотопных молекул или ионов изотопов по колонке идет их разделение. [c.454]

Наибольшее распространение получил ионный обмен. Для концентрирования элементов ионообменным методом чаще всего используют органические иониты и неорганические ионообменные материалы. Активированный уголь является эффективным сорбентом для молекулярной сорбции. На нем можно концентрировать хелатные комплексы металлов. [c.316]

Органические иониты. Многие органические вещества, такие, как уголь, целлюлоза, проявляют незначительную ионообменную способность [43]. Эти свойства можно повысить, проводя соответствующую химическую обработку соединения (например, окисление действием серной или азотной кислоты). При этом возникают новые группы, способные к ионному обмену (—ОН —СООН —ЗОзН). Применение таких ионитов ограничено вследствие их неустойчивости к действию щелочей. [c.372]

Выделение рения адсорбцией и ионным обменом. Методами адсорбции и ионного обмена извлекают и концентрируют рений из разбавленных растворов. Активированный уголь [c.299]

Выделение адсорбцией и ионным обменом. Методы адсорбции и ионного обмена применяются для извлечения и концентрирования рения из разбавленных растворов. Активированный уголь способен поглощать рений как из кислых, так и из щелочных растворов. Адсорбция носит молекулярный характер. При адсорбции из более концентрированных растворов емкость угля по рению увеличивается, очевидно, за счет дополнительного поглощения рения менее активными центрами угля. Состав раствора имеет большое значение для адсорбции. Сульфатные ионы не мешают адсорбции рения [23], тогда как тиосульфатные ионы, образующиеся при окислении сульфидов, резко снижают емкость адсорбентов по рению [25]. Молибден поглощается углем одновременно с рением. Поэтому перед адсорбцией рения следует удалять молибден из раствора, например, методом ионного обмена. [c.621]

Уголь, не обладающий полярностью, казалось бы, не может адсорбировать ионы сильных электролитов. Однако опыт показывает, что уголь не только способен избирательно адсорбировать ионы электролитов, но на нем могут протекать и явления обменной адсорбции. Уголь является практически наиболее важным адсорбентом, поэтому подробно рассмотрим причины обменной адсорбции на угле. [c.151]

Тонкой очистки сточных вод последовательно достигают помощью фильтрации через песчаные слои, хлорирования, филь трации через активированный уголь, упаривания (жидкостно . экстракции, вымораживания, обратного осмоса), ионного обмене Если в эту фазу образуются осадки (плотные вещества), то и присоединяют к другим осадкам и обрабатывают как сказано выш [c.358]

Для извлечения красящих веществ из растворов необходимо применять соответствующие ионообменные смолы. Вообще так называемые пористые катионо- и анионообменные смолы являются единственными удовлетворительными материалами для извлечения красящих веществ. Эти смолы кроме способности к ионному обмену обладают адсорбционными свойствами. Обычно природные продукты — сахара, мелассы, глицерин и гидролизаты протеина являются единственными продуктами, из которых требуется удаление окраски. Пористые ионообменные смолы превосходят активированный уголь по способности извлекать красящие вещества. Извлечение окраски может быть цикличным подобно тому, как способные к обмену адсорбированные красящие вещества извлекаются из ионообменных смол регенерирующими соединениями. [c.567]

При локальной очистке сточных вод используются абсорбция поглотителями, обратный осмос, ультрафильтрование, электродиализ, ионный обмен [9]. При очистке сточных вод окислением кислородом и озоном можно удалить из них 99% аминов и сульфидов и 75% меркаптанов [10]. Смолистые вещества извлекаются цз сточных вод фильтрованием через активный уголь или кокс при 25—50°С и pH 5 [И]. [c.6]

Для очистки стоков, производящих и применяющих ПАВ, используют активный уголь, ионный обмен, жидкостную экстракцию, осаждение в виде нерастворимых соединений, разрушение озоном или хлором, а пена удаляется флотацией [0-33]. [c.9]

Хроматографическая адсорбция может быть применена для разделения глюкозы и сахарозы, а ионный обмен—для очистки фруктозы . В качестве адсорбента употребляется уголь, а в качестве растворителя и проявителя—этиловый спирт. [c.144]

Упомянутые выше опыты по получению ионообменных углей были направлены в общем на то, чтобы повысить стабильность природного сырья, способного к ионному обмену. Другая серия опытов по искусственной гумификации была направлена на увеличение числа активных групп (отчасти при этом протекает поликонденсация) или на введение активных групп иной природы. Различные органические вещества дерево, торф, бурый уголь, каменный уголь (вплоть до антрацита), —обрабатывали водоотнимающими или окисляющими средствами. В зависимости от исходных веществ и специальных рабочих условий получающиеся продукты наряду со свойствами активных углей обладают более или менее высокой способностью к ионному обмену. При обработке крепкой серной кислотой наряду с искусственной гумификацией протекает частичное сульфирование. Так как введенные сульфогруппы диссоциированы значительно сильнее, чем образующиеся при гумификации СООН - и ОН"-группы, при таком методе обработки значительно повышается способность к ионному обмену. Все введенное количество серы связано в форме [c.54]

Иониты выпускаются различного зернения и с различной степенью сшивания, что отвечает изменению содержания дивинил-бензола. Кроме синтетических органических ионитов, для целей ионообменной хроматографии заслуживают внимания сульфо-уголь, катионообменная и анионообменная окись алюминия, целлюлозная пульпа, модифицированная целлюлоза и изготовленная из нее бумага. Фильтровальная бумага также обладает в известной степени способностью к ионному обмену, так как содержит карбоксильные гидроксильные группы. [c.118]

Прежде всего следует отметить, что древесный или животный угли могут проявлять способность к обменной адсорбции вследствие содержания в них небольшого количества неорганических веществ. Так, уголь адсорбирует из раствора метиленовой сини окрашенные катионы красителя и отдает взамен их в раствор-неокрашенные ионы Са +. Однако, как показал опыт, к обменной [c.151]

Такой уголь в растворе электролита способен обменивать ионы водорода на любые другие катионы. Например, если в растворе содержится хлорид натрия, произойдет следующий обменный процесс [c.152]

Среди горных пород, залегающих в данном массиве, ионообменные процессы приобретают особое значение в отношении ископаемых углей. Следует отметить, что уголь, не обладая полярностью, казалось бы, не может адсорбировать ионы сильных электролитов, од ако это не так. Уголь не только адсорбирует ионы сильных электролитов, но даже при малой зольности (т. е. отсутствии примесей минеральных солей и других соединений) способен к обменной адсорбции. Это явление академик А. Н. Фрумкин объяснял тем, что уголь способен насыщаться и кислородом, и водородом (как газовый электрод), в результате чего и проявляется его многосторонняя способность к обменной адсорбции. [c.218]

При контакте ионита с водными растворами электролитов происходит его электролитическая диссоциация, обеспечивающая возможность ионного обмена. Иойный,обмен представляет собой стехиометрическое замещение в обмен на каждый эквивалент одного иона, поглощенного из раствора, ионит отдает в раствор один эквивалент другого иона с зарядом того же знака. Прн адсорбции, в отличие от обменного процесса, адсорбент поглощает растворенное вещество (электролит или неэлектролит), не отдавая в раствор никакого другого вещества. Хотя это различие и кажется достаточно отчетливым, на практике часто трудно провести границу между названными процессами, так как ионный обмен почти всегда сопровождается адсорбцией, а большая часть обычных адсорбентов, например активный уголь, силикагель, оксид алюминия и др., могут действовать как иониты. [c.73]

К физико-химическим методам очистки сточньк вод относятся коагуляция, флокуляция, сорбция, флотация, экстракция, ионный обмен, кристаллизация, электрокоагуляция, электрофлотация. В качестве коагулянтов применяются соли алюминия, железа и магния, известь, шламовые отходы и отработанные отходы отдельных производств. В качестве сорбентов применяются различные искусственные и природные пористые материалы зола, активированный уголь, коксовая мелочь, торф, силикагель и т.д. [c.43]

Фрумкин (14) интерпретировал механизм адсорбционных процессов на активном угле, рассматривая его как газовый электрод, который отдает ионы в раствор, заряжается сам и притягивает ионы противоположного знака. Окисленный уголь также образует гидроксильные ионы из адсорбированного кислорода, который переходит в раствор, оставляя положительный заряд на поверхности угля. В кислом растворе ионы ОН соединяются с ионами Н" " раствора, между тем как положительно заряженная поверхность притягивает анионы раствора поэтому кислота адсорбируется из раствора. При адсорбции из нейтрального раствора анионы раствора замещаются 0Н ионами, делая его щелочным. Адсорбция из щелочного раствора окисленным углем чрезвычайно мала адсорбируется щелочь, но не кислота. Когда окисленный уголь нагревают некоторое время в атмосфере водорода, то происходит обмен, уголь отдает Н" ионы в раствор за счет адсорбированного водорода, но сам задерживает отрицательный заряд, который притягивает положительные ионы из раствора, при условии, что раствор электролита не содержит воздуха. Схематически Фрумкин выразил механизм адсорбции кислот и щелочей следуюгцим образом [c.104]

Для доочистки фенольных сточных вод, прошедших очистку физико-химическим методом,применяют регенеративные (ад- сорбция, ионный обмен), деструктивные (озонирование и др.) методы. Адсорбция. Адсорбция является эффективным методом обесфе-ноливания сточных вод (см. гл. 8). Сорбентами могут служить активные угли, кокс, зола, шлаки и др. [667, 668]. Показана применимость активного угля марки КАД-иодный для обесфенолива-ния сточных вод коксохимических производств [669]. Очистке воды активным углем предшествует ее ионитная очистка от роданидов и тиосульфатов. После насыщения уголь регенерируют при 70 °С промывкой бензолом. Раствор фенолов обрабатывают щелочью и очищенный бензол используют в процессе. Из регенерированного угля отгоняют бензол с водяным паром и уголь вновь используют для очистки воды. После 15 циклов адсорбции — десорбции уголь [c.418]

Электрохимическиё методы очистки — ионный обмен электролиз и другие — теперь применяются на передовых по технике предприятиях. Они не требуют больших площадей, применения реактивов и сравнительно просты в эксплуатации [47]. Применяются для очистки больших объемов сточных вод. В Англии применяются самые современные методы глубокой очистки сточных вод,— обратный осмос, активный уголь, окисление при высоких температурах (350 С) и повышенном давлении (20 МПа) осадок после уплотнения сжигается [48]. В Японии применяются электродиализ, гиперфильтрование, фильтрование с применением силы магнитного притяжения, ионный обмен, адсорбция на активном угле [49]. [c.12]

Промывка анионита АН-31Г от остаточных количеств масла и ыоющего средства осуществляется также в пульсационной колонне. Вода после промывки содержит до 15 мг/л органических и до 7мг/л неорганических соединений. Перед возвратом воды в технологический цикл из нее удаляются органические примеси сорбцией на активном угле АГ-3, а неорганические - ионным обменом на катионите КУ-2 или КУ-1 и анионите АН-31Г. Так как содержание примесей в промывной воде незначительно, фильтроциклы получаются очень длительными. Отработанные сорбенты в цалях экономии капитальных затрат на оборудование не регенерируются, а заменяются свежим . При эгом иониты передаются на заводскую станцию водоподготовки, а активный уголь может использоваться на торфопредприятиях в качестве добавки к торфобрикетам. [c.91]

В качестве адсорбентов можно употреблять гидраты окислов металлов, силикагель, алюмокремневые гели, коллоиды, подобные сернистому мышьяку и иодистому серебру, суспензии типа сульфата бария, мелкокристаллические осадки, активированный уголь, двуокись марганца, ионно-обменные вещества и т. д. [c.243]

Ионный обмен в почве, о котором говорилось в разд. 5.2.1, происходит не только на глинах, но и на гумусовых веществах. Некоторые типы бурых углей использовались для умягчения воды, а до синтеза ионообменных смол сульфированный черный уголь был единственным катионитом, способным функционировать в Н+-форме. Недавно было показано, что биополимерные материалы могут вести себя как эффективные сорбенты, образующие хелатные соединения с ионами металлов. Мицеллы низших грибков, упрочненные синтетическими смолами, применяли для очистки сточных вод [87], а тяжелые металлы разделяли хроматографически на хитине или хитозане [133]. [c.236]

Катионы расположены в порядке их возрастающей поляризуемости. Так как обменная реакция между глиной и солями металлов обратима, результаты могут рассматриваться только как качественные. Тем не менее они указывают на то, что с ростом поляризуемости адсорбированного катиона начальный контактный угол возрастает и что на глине, обработанной солями свинца и ртути, он приближается к контактому углу для поверхности, обработанной лаурил-амииом. Это можно объяснить снижением свободной поверхностной энергии твердого тела в результате поляризации ионов и поверхность становится более нейтральной. [c.67]

Органические природные ионообменные адсорбенты представляют собой полимерные вещества, например целлюлозу, крахмал. В известной степени к ионному обмену способна фильтровальная бумага, содержащая обычно некоторое число карбоксильных групп. Бурый уголь может быть превращен в ионообменное вещество путем сульфирования концентрированной серной кислотой. Полученный продукт называют сульфоуг-лем. Свойства сульфоугля показывают, что он представляет полифункциональный катионит, содержащий сульфогруппы, карбоксильные группы и оксигруппы. Получается он при сульфировании различных каменных углей. [c.115]

Процесс ионного обмена слагается из диффузии ионов растворенного электролита к поверхности зерен сорбента, диффузии их внутрь сорбента, вытеснения подвижных ионов сорбента из сферы влияния анионного (или катионного) комплекса и диффузии вытесненных подвижных ионов из фазы сорбента в раствор. Ионный обмен имеет некоторое сходство с адсорбцией. Но, несмотря на существенные различия, часто на практике трудно провести границу между названными процессами, так как обмен нротивоионов почти всегда сопровождается адсорбцией, а большая часть обычных адсорбентов, например окись алюминия, активированный уголь, могут действовать как иониты. [c.84]

Для очистки щироко использукж я адсорбенты — твердые пористые вещества с большой удельной поверхностью (алюминия оксид, силикагель, уголь активированный, кизельгур, иногда бентониты). С этой целью применяют аппараты-адсорберы периодического и непрерывного действия. Простейшим адсорбером непрерьтвного действия является батарея из нескольких колонок с адсорбентом. Ддя очистки вытяжек применяют ионный обмен, в основе которого лежит реакция обмена ионами между неподвижным твердым ионооб-менньтм сорбентом и растворенным в растворителе веществом. Ионным обменом можйо очищать органические кислоты и основания. [c.101]

Д. Н. Стржеско и И. А. Тарковской [17, 25, 26] показано, что окисленный уголь, получающийся при обработке обычного активного угля-анионита окислителями, представляет собой полифункциональный катионит, основная часть обменной емкости которого обусловлена обычными функциональными группами типа карбоксильных и фенольных, остальная часть — относительно свободными ионами водорода, образующими наружную обкладку двойного электрического слоя. Окисление поверхности угля коренным образом меняет его адсорбционное поведение в растворах электролитов. [c.50]

Ионообменными свойствами обладают некс искусственные минералы. Для них характерна селективность, термическая устойчивость. Из этой группы иони юв применение получили главным образом природные и синтетические гидроалюмосиликаты (цеолиты, иермутиты, глаукониты), содержащие щелочные или щелочноземельные металлы, елезо и др. Ионообменными свойствами обладают и гидроксиды (железа, алюминия, бария и проч.), а также многие органические вещества — древесина, целлюлоза, лигнин, крахмал, желатина, шерсть, гумус, торф, гудрон, сульфированный уголь и проч. Однако для практических целей их почти не применяют, так как они не имеют достаточно высокой обменной емкости, стойкости в обрабатываемых средах и т. п. [c.302]

Практически обмен ионов идет на любой твердой поверхности, находяшейся в растворе электролита, поскольку все твердые тела в той или иной степени оказываются гетерополярными. Так, типично неполярный адсорбент —уголь —при взаимодействии с кислородом воздуха или воды образует поверхностные (хемосорб-цнонные) соединения — окислы различного типа. Согласно Шилову, Дубинину и Лепинь , могут образоваться, например, следующие окислы [c.184]

НЕЖЕСТКИЕ МОЛЕКУЛЫ, характеризуются тем, что для перехода из одной равновесной конфигурации в другую требуется затрата энергии не более 100 кДж/моль. На кривой или полсти потеиц. энергии Н. м. имеется одии пологий минимум или (в случае молекул, обычно рассматриваемых в стереохимии) неск. минимумов, разделенных относительно малыми барьерами и соответствующих одинаковым или разл. равновесным конфигурациям. Изменения конфигурации Н. м. могут совершаться путем шшерсии, внутр. вращения, полигонных перегруппировок или с разрывом связей (напр., в случае таутомерии). Один из простейших примеров Н. м.— молекула 0=С=С=С=0, в к-рой валентный угол ССС (158°) легко деформируется. Для циклопентана наблюдается переход между двумя конформациями (конверт и полукресло) этот переход не вызывает изменения углового момента молекулы и наз. псевдовращением. Стереохим. нежесткость характерна для молекул неорг. и комплексных соед., имеющи.- атомы с координац. числами 5, 7, 8, 9 (напр., PFs), в к-рых в результате псевдовращения происходит обмен экваториальных и апикальных заместителей. В ионных молекулах типа LiBH4 нежесткость обусловлена малыми барьерами перехода атома металла с одного ребра тетраэдра BHi ла другое. [c.370]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология