Ионообменные системы

Идея имитации противоточного движения с помощью изменения положения точки ввода питания и отбора продукта является старой. Она использовалась уже по крайней мере в системе Шенка для выщелачивания кальцинированной соды в Англии в 1840-х гг. [16]. Эти имитированные противоточные системы до сих пор используются для выщелачивания [16], в адсорбционных и ионообменных системах для удаления одного или большего числа растворенных веществ [17, 18] и для хроматографических разделений. [c.163]

Образование ионной пары в ионообменных системах [3117]. [c.482]

Синтетические ионообменные смолы. VI. Ионообменная система кальций—натрий [3248]. [c.485]

РАВНОВЕСИЕ В ИОНООБМЕННЫХ СИСТЕМАХ [c.31]

Благодаря отрицательному заряду каркаса водный раствор внутри кристалла цеолита ведет себя так, будто он отделен от внешней жидкой фазы полупроницаемой мембраной. Поэтому распределение ионов между цеолитом и жидкой фазой подчиняется закономерностям теории мембранного равновесия Доннана. В результате концентрации ионов внутри цеолита значительно отличаются от их концентраций в растворе и больше зависят от соотношений конкурирующих ионов, чем от их абсолютных концентраций. Именно этой причиной, а также склонностью к гидролизу объясняется возможность удаления значительной части ионов натрия из цеолитов типа фожазита при длительном промывании дистиллированной водой [24]. Другим следствием равновесия типа доннановского является возможность захвата электролита. В этом процессе анионы из водной фазы проникают в цеолит вместе с эквивалентным количеством дополнительных катионов. Этот эффект становится заметным только в концентрированных растворах. Описанию поведения электролитов внутри неподвижных фаз в ионообменных системах посвящено много работ [44—46]. [c.370]

Пользуясь диаграммой ионообменной системы, легко определить ход изменений а или р при постоянном содержании в растворе одного компонента и переменном — другого, делая разрезы [c.95]

Максимальная эффективность использования обменной емкости достигается только при проведении ионообменного процесса в динамических условиях, на колонках. В статических условиях емкость обмена смолы реализуется всегда-лишь частично вследствие установления ионообменного равновесия. В промышленности используют ионообменные системы с движущимся слоем смолы и системы с кипящим слоем (т. е. в противотоке), которые обеспечивают непрерывность процесса. [c.83]

Уравнение (2. 2) справедливо как для катионитов, так и для анионитов, что было подтверждено Доннаном и Гуггенгеймом [23, 24]. К ионообменным системам это уравнение применили Грегор [35, 36], Глюкауф [34], Бойд [10] и другие авторы. В этом вопросе существовала известная путаница, связанная с неопределенностью выбора стандартного состояния. Читатели, интересующиеся подробностями, найдут их в обзоре Холма [59]. Применимость уравнения (2. 2) к явлениям проникновения анионов в катиониты подробно изучена Дунканом [26, 27], а также Дэвисом и Иоменом [19]. [c.48]

Жидкие ионообменные системы идеально подходят для непрерывной противоточной экстракции. Основное применение этот метод находит для извлечения и очистки урана. Поскольку жидкие ионообменники удовлетворяют требованиям при работе с чувствительными ве- [c.617]

При расчете ионообменной системы, в которой отсутствуют процессы комплексообразования, из системы уравнений (5) — (9) исключаются уравнения (8) и (9). [c.93]

W i I i i а m S J. u.. Контроль потока ионообменных системах на водоочистительных установках, пат. СШ.Л 2713556 (19 июля 1955) С. А., 49, 13566. [c.294]

В своих ранних работах Грегор предполагал, что ионообменная система является идеальной (за исключением гидратационных эффектов), и считал, что селективность ионного обмена есть только результат действия осмотического давления и различия в объемах обменивающихся ионов. [c.66]

Число гидратации ионов s+ принято равным 2,0 в разбавленном растворе полиэлектролита и 1,5 в более концентрированных ионообменных системах. [c.71]

В соответствии с современными представлениями об ионообменных системах мы будем рассматривать фазу ионита как более или менее концентрированный раствор электролита. (Ионит отличается от обычного концентрированного водного раствора тем, что ионы одного из сортов неподвижно закреплены на матрице ионита и что сама углеводородная матрица изменяет структуру воды внутри ионита. Упругие свойства ионита также изменяются. Влияние этих факторов на процесс обмена подробно рассматривается в следующем разделе.) [c.174]

Рис. 6.14. Схема прохождения луча света в поляризационном микроскопе при равновесном и неравновесном состоянии ионообменной системы.

Если поглощаемые ионитом соединения могут претерпевать в какой-либо из фаз ионообменной системы различные обратимые превращения (ассоциацию, димеризацию, комплексообразование и т. п.), то при изучении равновесия необходимо принимать во внимание все процессы, протекающие в системе. В общем виде равновесие в ионообменной системе раствор — карбоксильный катионит схематично можно изобразить следующим образом [c.85]

Простейшей ионообменной системой может быть система из двух фаз. При этом могут быть процессы перераспределения компонента между двумя фазами. Например, в матрице А это отражено наличием формы с1 в фазе 1 и фазе 2. В фазе 1 форма с1 — компонент, в фазе 2 эта же молекулярная форма й — продукт реакции. Баланс масс по й будет выглядеть так [c.220]

Таким образом, на основе комплекса программ Ч позволяющих решать прямую и обратную задачи, вычислять матрицы дисперсий ковариаций, мы проводим исследование ионообменной системы последовательно по следующим этапам [c.221]

В исследуемой сложной ионообменной системе выделяется ряд простых подсистем. [c.221]

Однако существуют иониты и ионообменные системы, для которых целесообразно описание равновесия с учетом двух состояний резинатов. Прежде всего к ним относятся слабые катиониты и аниониты, в частности карбоксильные катиониты. Как уже было показано в предыдущих разделах этой главы, обменная емкость карбоксильных катионитов зависит от pH внешнего раствора. Следовательно, лишь часть ионогенных групп способна замещаться противоионами, находящимися в растворе. Это подтверждается, в частности, динамическими (колоночными) экспериментами. При фильтровании через карбоксильный катионит в водородной форме раствора электролита с определенным значением pH происходит замещение лишь части атомов водорода карбоксильных групп на вводимый катион в полном соответствии с данными, полученными при определении обменной емкости методом потенциометрического титрования в растворе той же ионной силы с основанием того же противоиона. Если рассматривать два типа противоионов, основания которых дают один и тот же вид кривых титрования, то обмен этих ионов можно считать эквивалентным ионным обменом на ионизированных ионогенных группах, концентрация (количество) которых определена обменной емкостью и зависит от ионной силы раствора. [c.86]

При работе с системами, способными к самоподдерживающейся цепной реакции деления, необходимо, чтобы ионообменная система не достигала критических или надкритических параметров [460]. Основные факторы, определяющие критическое состояние системы концентрация делящихся изотопов и замедляющих атомов наличие отражателей и их геометрическая форма форма активной зоны наличие поглотителей нейтронов гетерогенность системы взаимодействие системы в целом. Не нужно ограничения масс и объемов водных растворов в гомогенных системах, при прочих равных условиях, если концентрация 2 Pu 7,3, 10,9 и г/л [460]. Однако концентрация делящихся [c.342]

Рас. 3. Диаграмма распределения иона аммония в ионообменной системе Н , [c.20]

Vageier уравнение Вагелера для степени обмена в ионообменной системе Van-Deemter хром, уравнение Ван-Деемтера для высоты колонки, эквивалентной одной теоретической тарелке [c.174]

Во многих реальных ионообменных системах И. о. сопровождается побочными явлениями, в первую очередь комплексообразованием, переносом р-рителя (воды), неэквивалентным обменом, окислит.-восстановит. р-циями. Значения К для сорбции на комплексообразующих сорбентах больше, чем К обычного И. о. При И. о. многих орг. ионов помимо их удерживания ионогенными функц. группами сорбентов имеет место и дополнит, взаимод. этих ионов с матрицей сорбента (межмол. дисперсионные силы, водородная связь). Вследствие этого К для орг. соед. часто на 1-2 порядка выше, чем для неорганических. [c.261]

Вся ионообменная система физически и химически устойчива и представляет собой смесь на молекулярном уровне катионо- и анионообменника. Возможно, конечно, получение смол разнообразных типов, работающих по способу отстающего электролита, но в настоящее время внимание привлекает конкретный продукт. Это ионит общего назначения, изготовленный полимеризацией акриловой кислоты внутри матрицы смолы дау-экс-1 его в качестве опытного продукта под маркой ретардион-ПА8 (50—100 меш) выпускает на рынок фирма Дау кемикл компани . [c.135]

Строгое решение такой системы уравнений для многокомпонентной смеси ионов в неравновесных условиях, особенно в присутствии комплексообразующего реагента, представляет большие трудности. Поэтому используют различные упрощения, касающиеся учета влияния кинетических особенностей системы. Наряду с чисто равновесным подходом, для которого характерен полный отказ от учета кинетических параметров системы и который передает лишь поведение экстремальных точек выходной кривой (точки половинной концентрации в динамике и точки максимума в хроматографии) [6, 7], одним из возможных приближений является послойный расчет, в котором дифференциальные величины заменяются конечными разностями, а кинетические особенности системы учитываются в неявной форме через связь высоты теоретической тарелки с кинетическими коэффициентами. Для выполнения большой вычислительной работы в данном методе была составлена программа для ЭВМ БЭСМ-4, которая позволяет рассчитывать ионообменные системы с числом компонентов до 10, включая динамику ионного обмена и ионообменную хром атографию в нрисутствии и в отсутствие комплексообразующих реагентов. Широко распространенные на практике системы с несорбируемым катионитом отрицательно заряженным комплексом [МеЬг] , характеризуются уравнениями [c.92]

Бауман и Эйхорн [1] в работе, посвященной модели гомогенного геля, отметили, что применение доннановского уравнения к ионитам при низкой концентрации электролита во внешнем растворе приводит к неожиданно низким величинам коэффициентов активности в ионите. Они объясняют аномальную адсорбцию в ионообменной системе тем, что набухший ионит не представляет собой гомогенной фазы. [c.81]

Ионообменную емкость, отнесенную к единице объема отдельного зерна ионита, можно определить с помощью данных, полученных методом меченых атомов, и результатов измерения диаметра зерен. Измерения можно проводить с зернами как в набухшем, так и ненабухшем состояниях. Ионообменная емкость ненабухших зерен определяется как произведение относительного набухания и ионообменной емкости влажного ионита, следовательно, зная любые две из этих величин, можно всегда найти третью. Рассчитать емкость сухого ионита можно, зная степень замещения и соотношение различных мономеров в сополимере. Емкость отдельных зерен сухого ионита служит непосредственной мерой равномерности замещения, и различие в емкости, наблюдаемое у различных зерен ионита, позволяет определить степень неоднородности замещения. Емкость сухих зерен незначительно зависит от числа поперечных связей, поэтому величину емкости сухого ионита нельзя считать его специфической характеристикой. Емкость влажного ионита не такой чувствительный индикатор однородности ионита, но зато эта величина характеризует специфичность ионита. -Поэтому, определив степень набухания зерен сополимера и соответствующих ему зерен ионита и ионообменную емкость зерен, можно достаточно полно описать свойства и однородность ионообменной системы. [c.357]

Развитие теории и практики ионного обмена привело к его широкому распространению в качестве ценного метода исследования комплексных соединений. Интерес к этой области применения ионного обмена возник в связи с тем, что в природном катионите — минерале перму-тите, находившемся в равновесии с раствором хлорида меди(И),— было обнаружено ош,утимое количество иопов хлора [1]. Этот результат был объяснен поглош,ением катионных комплексов СиС . Потребовалось, однако некоторое время, прежде чем ионообменные системы смогли стать источником информации о природе комплексных частиц, поглощаемых ионитом 21. Первые работы [3, 4], посвященные количественному изучению комплексообразования в водных растворах методом ионного обмена с использованием закона действия масс, относятся к концу сороковых годов. В этих работах исследовался катионный обмен в системах, в которых присутствовали комплексные частицы лишь одного сорта, причем эти частицы не сорбировались ионитом. Впоследствии оба ограничения были сняты, ж в настоящее время катионный обмен используется как для непосредственного исследования комплексообразования, так и для проверки результатов, полученных другими методами. Открытие поглощения металлов анионитами [5] указало на возможность применения анионного обмена для общей характеристики [6], а затем [7, 8] и для количественного исследования процессов комплексообразования в растворах. [c.368]

В случае комплексообразующего вымывания на катионитах ионообменная система, в дополнение к универсальному процессу простого вытеснения, характеризуется равновесием реакции комплексообразования, точнее — константой устойчивости Ку образующегося отрицательно заряженного и потому несорбируемого катионитом комплекса [c.186]

В задачу настоящего исследования входило построение адекватной математической модели, позволяющей описать равновесный состав фаз сложной ионообменной системы и определить оценки констант обмена. Математическая модель строилась на основе уравнений закона действующих масс в сочетании с уравнениями материального баланса, а также условиями сохранения электронейтральности (ЭВМ БЭСМ-6, АЛГОЛ—ГДР). [c.214]

Прежде всего напомним, что термодинамический анализ для веществ и систем в замороженном состоянии является правомерным и широко используется при рассмотрении аморфного, в частности стеклообразного, состояния, а такн е при рассмотрении множества органических веществ, для которых энергия активации превращения на порядки меньше, чем тепловое двилчение. В ионообменных системах при сорбции ионов органических веществ после прекращения видимого процесса сорбции (5—20 ч) и достижения относительной обменной емкости на уровне 50— 80 % (например, при сорбции антибиотиков) дальнейший процесс заполнения органическими ионами труднодоступных функциональных групп не наблюдается в течение сотен часов. Вместе с тем степень доступности ионогенных групп по отношению к органическим ионам может меняться нри измельчении ионита, нри изменении температуры, pH раствора, ионной силы [15, 199]. [c.88]

Реальные ионообменные системы, будучи неоднородными по отношению к фазе ионита, должны изучаться с учетом коэффициентов активности резинатов. Однако в отдельных случаях удается создать и исследовать иониты, которые по отношению к определенным типам противоионов могут проявлять свойства идеальной фазы с постоянными коэффициентами активности или, иными словами, с постоянством коэффициента избирательности при изменении мольной доли противоионов в ионите, находящемся в контакте с раствором электролита низкой концентрации. К таким ионитам, как уже отмечалось, относятся низкоемкостные иониты с далеко расположенными ионогенными группами, а также [c.90]

Динамическое уравнение ионного обмена (4. 17) описывает поведение ионообменной системы с участиелМ двух сильных электролитов при заданной исходной концентрации вводимого в колонку электролита 1 Сд. Графически зависимость может быть пред- [c.154]

Желательно использовать сферические зерна смолы с узким диапазоном по размеру и наименьшим размером, совместимым с оборудованием хроматографической системы. Очень маленькие частицы смолы имеют низкое сопротивление массопереносу в твердой фазе, и это позволяет приблизиться к истинному равновесию. Во многих аналитических ионообменных системах теперь применяют частицы смолы диаметром менее 40 мкм, становится общепринятым использование смол с размером частиц около 10 мкм [6, 7]. Вероятно, нижний предел диаметра частиц равен 2—3 мкм, меньшие частицы yлie образуют коллоидную суспензию. [c.221]

На рис. 3 изображена диаграмма распределения иона аммония в четверной ионообменной системе [Н" , NHI R , СГ]—HjO. Направление лучей иоцного обмена (/—VIII) зависит от степени обмена ионов и величины набухания ионита (исходные водные растворы обозначены крестиками). В верхней части диаграммы и около оси ординат превалирующим является разбавление раствора за счет воды, выделяющейся из катионита при введении его в раствор (уменьшение набухаемости ионита в растворе электролита и замещение части ионов водорода менее гидратированными ионами аммония). Наиболее четко влияние обоих факторов на ход луча видно на примере луча V. До концентрации раствора == 2,27 влияние обмена преобладает над эффектом разбавления и происходит увеличение концентрации кислоты при уменьшении концентрации соли. На отрезке от —2,27 до а + = 2,87 [c.21]