Ионообменное влияние температуры и концентрации

Кинетика ионного обмена на других высококремнистых цеолитах изучена еще меньше. Л.Л. Эймсом в 1962 г. на примере обмена Ма Са на клиноптилолите и эрионите показано влияние температуры, концентрации раствора и степени обмена на скорость обмена, контролируемую внешнедиффузионным механизмом. Для обмена, контролируемого внутридиффузионным механизмом, рассчитаны эффективные коэффициенты диффузии, которые на эрионите ( 10 см /с) оказались примерно на порядок выше, чем на клиноптилолите ( 10" см /с). Влияние макроколичеств катионов(иГ, Ма. К, Н, Са , Ва ) на кинетику обмена Сз на клиноптилолите изучено в работе Эймса. Показано, что самая высокая скорость наблюдается при обмене и — Сз, а самая низкая — при обмене Н Сз. Эффективные коэффициенты диффузии для обмена одновалентных катионов (О сз = ° >0" см /с) оказались примерно на порядок выше, чем одно-двухвалентных (О / Ва - С = 4,33° 10" см /с). Аналогичный результат получен и в работе [10], однако по абсолютному значению эффективные коэффициенты диффузии получились на два порядка ниже (О ма - Сз = = 2 - 10 см /с о Ма -> /гЗг = 4 " Ю" °см /с),что более точно характеризует скорость протекания ионообменных реакций на цеолитах. На основании полученных данных было высказано предположение, что скорость обмена зависит от селективности цеолита и от гидратационной способности входящего катиона. [c.74]

Изучалось влияние на ионообмен температуры, концентрации растворов, скорости прохождения растворов через смолу, кислотности среды и т. д. [c.142]

В настояш ей работе изучено влияние температуры электролита на величину предельного тока для некоторых ионообменных мембран. Исследования проводились на диафрагмах, отличающихся природой ионогенных групп в различных по природе и концентрации растворах. [c.128]

Влияние концентрации обмениваемых ионов на ионообменное равновесие. Ионообменное равновесие определяется не только относительным сродством ионов к ионообменнику, но и относительными концентрациями ионов. Это используют при регенерации ионообменников ионы с малым сродством к ионообменнику, но большей концентрации способны замещать ионы с большим сродством к ионообменнику. Зависимость концентрации противоиона в ионообменнике от его концентрации в растворе при определенных условиях и постоянной температуре выражается изотермой ионного обмена. [c.35]

Теоретические аспекты ионообменной хроматографии согласуются с общей теорией хроматографического разделения (см. гл. 1.2), из которой следует, что на поглощение ионов в колонке и на их десорбцию оказывают влияние размер зерна ионообменника, температура, параметры колонки, скорость пропускания раствора, концентрация ионов водорода. Лучшие условия для разделения создаются при применении длинных и узких колонок, наполненных мелкозернистым ионообменником, и умеренной скорости пропускания растворов через колонку. Скорость потока элюента — объем элюента, проходящего через 1 см колонки в единицу времени,— следует выбирать так, чтобы работать в условиях, близких к равновесным. [c.39]

Внедрение ионообменных методов в сахарную промышленность связано не только с экономическими условиями, отмечаются и некоторые недостатки ионообменных процессов. Это вытекает в основном из наличия особых условий, в которых протекает процесс очистки сахара, и невозможности применения обычных методов ионообменной очистки к этим специальным условиям. Например, там, где при обработке воды можно вести процесс при относительно низкой температуре, а в отношении анионитов снизить их относительно высокую стоимость путем работы в условиях большей устойчивости, в большинстве процессов очистки сахара для уменьшения стоимости выпаривания желательно осуществлять работу при высокой концентрации сахара. Для ослабления значительного влияния вязкости и для увеличения скорости потока необходимо производить ионообменные процессы при относительно высокой температуре и, следовательно, за пределом устойчивости большинства эффективных анионитов. Кроме того, когда обрабатываются растворы сахарозы, высокие температуры, по крайней мере при обычных операциях, приводят к потерям сахара на инверсию. [c.533]

С целью оценки влияния физико-химических условий ионообменного процесса на кинетические параметры проведено экспериментальное изучение кинетики обмена катионов щелочных и щелочноземельных металлов на клиноптилолите в зависимости от концентрации внешнего раствора, температуры и размера частиц цеолита [35]. [c.77]

Основная задача теории ионообменной хроматографии состоит в определении оптимальных условий наиболее полного разделения компонентов анализируемой смеси веществ в зависимости от их концентрации в исходном растворе, размеров колонки, продолжительности проявления хроматограммы. Теория ионного обмена должна рассматривать ионообменное равновесие, факторы, усложняющие обмен, избирательность и специфичность ионитов, адсорбцию нейтральных солей, термодинамический аспект вопроса, скорость обмена, условия хроматографического разделения, на стадиях поглощения и элюирования, построение выходных кривых, влияние различных факторов (размера зерен, температуры, концентрации раствора, pH раствора, скорости протекания), влияние химического состава и валентности ионов, химического состава растворителя (неводные растворы), комплексообразования, адсорбцию и набухание, емкость ионитоз, их электрохимические свойства. [c.29]

Закономерности, которые наблюдались при экстракции ионных ассоциатов, имеют место и прп извлечении по ионообменному механизму (конкурируюш,ее действие некоторых анионов, высаливающее действие катионов и влияние природы разбавителя). Степень извлечения растет с повышением молекулярного веса амина, однако селективность при этом падает (более подробно по этому вопросу см. [435, 436)). При использовании разбавителей с низкими значениями диэлектрической проницаемости (бензол, толуол, ксилол, хлороформ, четыреххлористый углерод, октан и др.) при больших концентрациях извлекаемого элемента в фазе растворителя протекают процессы ассоциации. Чем выше молекулярный вес амина и ниже значение диэлектрической проницаемости (е) разбавителя, тем в большей степени протекают процессы полимеризации (вплоть до мицеллярно-коллоидного состояния) [437, 677, 680, 1063]. Растворимость ассоциатов анионов с аминами падает по мере возрастания молекулярного веса неполярных разбавителей. Повышение температуры или добавление полярных разбавителей повышает растворимость. Практически для всех аминов влияние анионов на экстракцию ассоциатов перренат-иона уменьшается в ряду IO4 > J Вг N0 " 1 . Более подробно о механизмах экстракции см. в [48, 588, 1023 и др.), [c.201]

Для определения влияния инжекции алюминия на снижение мощности дозы гамма-излучения от оборудования реакторных установок с 1980 г. были проведены длительные сравнительные испытания на двух реакторных петлях, контуры которых выполнены из нержавеющей стали 0X18 Н ЮТ. Теплоноситель петлевых установок — обессоленная вода, радиолиз теплоносителя подавлялся водородно-гелиевой смесью, которой заполнялись компенсаторы давления. Температура теплоносителя в зоне реактора составляла 150-200 °С, температура теплоносителя, подаваемого на ионообменную очистку, не выше 60 °С. Петлевая установка, в которой поддерживалась концентрация алюминия на уровне 10 мкг/кг, имела 30 ТВС, петлевая установка, в которую алюминий не дозировался, имела 2 ТВС. Концентрация кобальта в теплоносителе обеих петель была на уровне 10 Ки/кг. Продолжительность работы в таком режиме превышала 10 лет [8, 9. [c.229]

III. Из многочисленных вопросов, составляющих содержание термодинамики ионообменных равновесий, рассмотрены лишь представляющие, по нашему мнению, наибольший интерес для решения технологических задач, а именно влияние изменения внешних условий — общей концентрации равновесного раствора, температуры и давления — на коэффициент равновесия. При этом особое внимание уделено соотношениям, позволяющим оценивать это влияние на основе независимых экспеоиментальных данных. [c.6]

Е. Бартел и В. Пинэр (Barrtel, Piener,. 1964) при анализе солянокислых вытяжек из почв и определении цинка в растениях концентрируют и отделяют цинк от сопутствующих компонентов при помощи ионообменных смол. Чтобы исключить влияние изменения температуры и концентрации ионов в полярографируемом растворе на диффузионный ток, авторы полярографировали цинк в присутствии кадмия в качестве внутреннего стандарта. Содержание цинка определяли по калибровочному графику, выражающему зависимость между отношением высот волн цинка и кадмия и концентрацией цинка в растворе. [c.191]

Наиболее типичный пример ионообменной хроматографии — разделение ионов в соответствии с их сродством к ионообменным группам. Самый старый метод фронтальной хроматографии обладает лишь немногими преимуществами. Лучшие результаты дает вытеснительная хроматография, однако наиболее эффективен метод проявительной хроматографии. Небольшое количество смеси ионов В и С, обладающих большим сродством к иониту, вводят в колонку вместе с ионами А, обладающими малым сродством к иониту. Величина вводимой пробьЕ пренебрежимо мала по сравнению с полным объемом колонки Элюирование ведут ионами А. Разделение определяется коэффициентами распределения Ка Щ и /С<г(С) или фактором разделения /Сй(В)/Х<г(С). Коэффициент распределения — это отношение концентраций ионов в ионообменной фазе и в растворе, отнесенное к миллилитру раствора и к грамму (сухой массы) или миллилитру ионообменной фазы. При слишком большом Ка, например более 30, хроматографические зоны расширяются и увеличивается время, необходимое для разделения.. Этого можно избежать, меняя в процессе элюирования дискретно или непрерывно концентрацию элюента (градиентное элюирование). Оптимальное разделение достигается в равновесных условиях, поэтому благоприятное влияние на процесс оказывает уменьшение размера зерен ионита, повышение температуры и оптимальная скорость потока подвижной фазы (все эт меры способствуют достижению равновесного состояния). Размер зерен можно уменьшать лишь до некоторого предела, который зависит от механической прочности слоя ионита причем требования к стабильности формы зерен особенно жестки, когда элюент пропускают через колонку под действием избыточного давления (иногда до нескольких десятков атмосфер). Степень сшивки ионитов должна быть достаточно высокой, чтобьь их объем оставался неизменным, или это должны быть макропористые иониты. Благоприятное действие оказывает увеличение скорости потока элюента в колонке, способствующее более равномерному распределению пленки жидкости по поверхности зерен ионита, но слишком сильное увеличение скорости может увести систему из оптимального равновесного состояния. Величины коэффициентов распределения зависят от состава элюента, и их можно регулировать в значительных пределах, добавляя комплексообразующие компоненты например, при разделении лантанидов с этой целью используют органические оксикислоты. [c.243]

Как уже отмечалось, для выяснения закономерностей синтеза сульфофенольных ионообменных сорбентов в кислой среде работы [7—11 ] представляют большую ценность, в особенности при решении таких принципиально важных вопросов, как возможность регулирования степени поперечной связанности сульфофенольных ионитов и выяснение причин десульфирования ионитов в процессе их получения. Как справедливо отмечают авторы [7 ], на основании более ранних описаний патентов и отдельных прописей, касаюш,ихся получения сульфофенолформальдегидных ионитов в кислой среде, нельзя получить представление, какие факторы (концентрация и соотношение компонентов, условия поликонденсации) оказывают решающее влияние на свойства ионитов, а какие являются второстепенными. К числу возможных причин десульфирования ионитов следовало отнести [8, И ] десульфирующее действие повышенной температуры поликонденсации, гидролиз и-фенолсульфокислоты и действие форма.льдегида на сульфогруппы. [c.106]

К. Рандерат и Э. Рандерат [63] более полно исследовали влияние различных факторов на разделение нуклеотидов на тонких слоях PEI-целлюлозы. Они готовили слои, применяя ионообменные вещества собственного приготовления [67] (см. т. 1, гл. III, разд. 4), и полученные при этом данные отличаются от результатов, полученных на готовых пластинках. Емкость слоев толщиной 0,5 мм составляла приблизительно 1,5 мэкв. N/r целлюлозы (если слои готовили из недиализованного раствора полиэтиленимина, то емкость их была меньше — всего 0,7— 0,8 мэкв. N/r целлюлозы). Чтобы оценить эффективность разделения, в слоях меняли содержание полиэтиленимина 0,1 % дают плохую разрешающую способность, а 0,5%—хорошую. Не следует применять концентрации выше 1,5 %> (из диализованного раствора), поскольку при этом трудно освободиться от низкомолекулярных примесей. После сушки вдоль пластинок на расстоянии 4—5 мм от края пластинки проводили борозды, чтобы избежать краевого эффекта при элюировании. Кроме того, вдоль слоя проводили параллельные борозды шириной 0,5 мм и длиной 2 мм, проц арапывали их с интервалом в 55 мм, начиная от стартовой линии по направлению к нижнему краю пластинки. Чтобы удалить примеси, не выведенные при диализе полиэтиленимина, пластинки предварительно элюировали дистиллиров ан-ной водой и затем сушили при комнатной температуре не менее 12 ч. Пробы наносили в виде 0,002 М растворов натриевых или литиевых солей нуклеотидов в дистиллированной воде и, чтобы получить пятна, сушили 3 мин в токе холодного воздуха. [c.129]

В прошлых работах [1—3] нами было показано, что при ионообменных процессах, протекаюш их на карбоксильных катионитах средней и сильной степени сшитости с участием крупных органических ионов, во многих случаях в системе не устанавливается равновесие даже при очень длительном контакте ионита с раствором. Предельное количество больших ионов, которое способен сорбироват . катионит, зависит от формы смолы (водородной или натриевой), степени поперечной связанности ионита, его дисперсности, температуры и концентрации минерального иона в растворе. Особенно сильное влияние па ионный обмен оказывает концентрация минерального иона в растворе в том случае, когда процесс ионного обмена протекает на водородной форме карбоксильной смолы средней и высокой степени поперечной связанности [4]. При сорбции больших органических иоиов па Н" -форме этих катионитов предельное количество органического иона, поглощенного смолой, составляет только часть СОЕ смолы. По мере введения в систему минерального иопа и увеличения его концентрации предельная сорбция большого органического иона вначале возрастает, а выше определенной концентрации снижается. Как было показано ранее [5], в первом случае конечное состояние в системе ионит — раствор не является равновесным, а во втором имеет место истинное термодинамическое равновесие. [c.234]

В капельном анализе можно использовать целый ряд известных реакций. Однако значительное распространение этого метода стало возможным в первую очередь благодаря широкому применению органических хелато-образующих реагентов, способных к образованию внутрикомплексных соединений . Изменение pH капли чаще всего представляет простую задачу — для этого достаточно подержать б>магу с пятном над открытой склянкой с хлористоводородной или уксусной кислотой или с раствором аммиака. При выполнении реакций на капельной пластинке реакционную смесь можно [нагреть даже до кипения, для чего в каплю погружают горячую платановую проволоку или нагретую палочку из магнезии. Так можно, например, удалить окислы азота. Микропробирки нагревают в водяной, глицериновой или масляной бане или, контролируя температуру, в металлическом блоке. В капельном анализе отдельные компоненты смеси стремятся обнаруживать избирательно. Выбирая подходящую методику выполнения реакции, можно избежать нежелательного влияния мешающих компонентов. Отсутствие длительных и трудоемких процессов разделения составляет большое преимущество капельного анализа и позволяет экономить время. Разумеется, требуется хорошее знание реакций отдельных элементов, чтобы в каждом конкретном случае при заданных условиях можно было выбрать оптимальный вариант их выполнения. По незначительному количеству пробы капельный анализ является разновидностью ультрамикрохи-мического метода. Часто без затруднений можно обнаружить до 0,1—0,01 мкг вещества. Чувствительность капельной реакции можно повысить, используя особую технику ее выполнения. Подсушивание первоначально взятых капель пробы и реактива уже повышает концентрацию реагирующих веществ и тем самым понижает открываемый минимум. Если нанесение капель чередуют с подсушиванием, то открывается еще меньшее количество вещества. Еще более эффективна техника концентрирования ( концевая , акротех-ника), предложенная Скалос 120]. Острым кончиком полоски фильтровальной бумаги впитывают небольшую часть капли пробы и высушивают ее. Такую операцию повторяют до тех пор, пока вся капля не будет сконцентрирована на кончике полосы бумаги. Аналогичным образом можно также сконцентрировать вещество в тонкой нити и после добавления реактива рассмат-ривать ее под микроскопом. Эти приемы увеличивают чувствительность на два-три порядка. Чувствительность можно повысить, используя также ионообменные смолы. Так, при обнаружении кобальта 121] можно провести [c.54]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология