Ионный обмен теория

Ионный обмени его применение. Изд. АН СССР, 1959, (319 стр.). Сборник статей различных авторов — крупных специалистов по ионному обмену. Отдельные статьи содержат сведения о классификации ионитов, их химическом составе и методах синтеза о теории ионного обмена и ионообменной хроматографии о применении ионитов в аналитической химии и технологии неорганических веществ, в промышленности, медицине о сорбции органических соединений. Каждая глава снабжена обширным библиографическим списком. [c.489]

Ионный обмен. Подготовка воды, очистка сточных вод, сахарная промышленность, технология лекарственных веществ, научно-исследовательское применение, материалы, новые методы, теория [2057]. [c.297]

Существование двойного электрического слоя (ДЭС) ионов и скачка потенциала на границе раздела двух фаз играет важную, а иногда — основную роль не только в адсорбции понов и ионном обмене, но и во многих других явлениях, важных для теории и практики. К ним относятся электродные процессы, электрокапил-лярные и электрокинетические явления, процессы переноса вещества и энергии через коллоидные системы, поляризационные явления, происходящие при этом, и наконец, явления, связанные с электростатическим взаимодействием коллоидных частиц, определяющим в значительной степени устойчивость дисперсной системы. Все эти феномены, к знакомству с которыми мы переходим, оказываются взаимосвязанными посредством ДЭС. Для выражения этой связи мы вводим термин, появившийся последнее время в литературе, — э л е к т р о п о в е р х н о с т н ы е явления. Этим общим термином мы обозначаем все следствия, имеющие своей причиной существование ДЭС на поверхности раздела фаз. Круг их настолько обширен, что часть из них, непосредственно не связанная с дисперсными системами, рассматривается в электрохимии, в физике твердого тела, в геофизике и других дисциплинах. Однако несомненно, что обобщенное изучение всех следствий существования ДЭС должно составить предмет физической химии дисперсных систем и поверхностных явлений. [c.192]

Коэффициент распределения зависит от различных факторов природы вещества, природы растворителя, температуры и техники проведения эксперимента. Однако и такие носители, как бумага, крахмал, силикагель и др., считавшиеся ранее инертными, не являются абсолютно инертными, поэтому в распределительной хроматографии сочетаются такие процессы, как распределение, сорбция и ионный обмен. Теория распределительной хроматографии не учитывает эти побочные факторы, т. е. рассматривает идеальный случай распределения веществ [1, И]. [c.75]

Некоторые анионы, например фосфат, борат и оксалат, мешают разделению катионов в качественном анализе. Для удаления этих анионов известно много методов. В полумикроанализе часто используют ионный обмен. Теория и практика этого метода рассмотрены в разд. [c.33]

Эта эмпирическая установленная закономерность, известная как правило Шульце—Гарди, получила теоретическое обоснование в рамках теории ДЛФО (см. гл. IX, 4), в соответствии с которой в случае сально заряженных частиц золя концентрация электролита, отвечающая полной потере устойчивости, обратно пропорциональна заряду коагулирующего иона в шестой степени. Соответственно для одно-, двух- и трех шрядных ионов согласно теории ДЛФО их коагулирующие способности относятся как 1 64 729. Было замечено, что вблизи порога коагуляции абсолютная величина С-потенциала, независимо от знака заряда коллоидных частиц, оказывается сниженной до 30 мВ (в пределах от 25 до 50 мВ). Тщательные иа ледования коагулирующего действия различных электролитов с одинаковым зарядом коагулирующего иона показали, что 01Ш образуют ряды, близкие к лиотропным, определяемым по участию в ионном обмене и влиянию электролитов на электрюкинетический потенциал (см. гл. VII, 6). [c.357]

Влияние состава и структуры стекла на его электродные свойства вытекает из простой ионно-обменной теории Б. П. Никольского. На основании этой теории для нашего случая при наличии обменной реакции (4) между стеклом п расплавом [c.323]

Так как процессы взаимодействия разделяемых веществ с твердой и жидкой неподвижными фазами имеют существенное различие, пособие разделено на две части в первой рассматриваются хроматографические процессы на твердой неподвижной фазе (адсорбция, ионный обмен), во второй — процессы на жидкой неподвижной фазе (распределение, ситовой анализ). Несколько шире, чем другие методы, рассматривается газовая хроматография как наиболее распространенный вариант хроматографии, для которого теория процесса разработана наиболее полно. [c.3]

Ф. Гельферих показал что заимствованное из теории дистилляции понятие эффективной теоретической тарелки ( 2) можно использовать для расчетов разделения при ионном обмене на колонках. Для элюентной хроматографии малых количеств веществ и при предположении прямолинейности изотермы ионного обмена им выведены следующие уравнения, позволяющие рассчитать форму выходной кривой [c.181]

Следует, однако, иметь в виду, что теория ТСХ разработана на основании опытных данных, полученных для органических соединений. В анализе неорганических соединений могут возникать осложнения, не учитываемые теорией, об словленные, например, ионным обменом, комилексообразованием и т. д. [c.125]

Процесс ионного обмена представляется так. Вначале ион, содержащийся в растворе (вытесняющий ион), попадает на поверхность ионита, а затем диффундирует в его объем к той точке, где происходит акт обмена. Вытесняемый ион диффундирует из объема ионита к поверхности и далее переходит в объем раствора. Объем ионита в процессе ионного обмена может измениться. Поэтому в теориях, рассматривающих равновесие при ионном обмене, учитываются эти изменения. [c.221]

О. М. Тодесом и В. В. Рачинским [59—61] развита теория динамики ионного обмена и выведены уравнения, позволяющие рассчитать вероятную форму выходной кривой при режиме параллельного переноса фронта сорбционной волны. Ими были получены относительно простые расчетные формулы, пригодные для случая обменной сорбции одновалентных ионов. Экспериментальная проверка теоретически выведенных формул выполнена В. В. Рачинским [61] с использованием катионита КУ-2, а затем А. Т. Давыдовым и Ю. А. Толмачевой, изучавшим ионный обмен на сульфоугле [65] и анионообменных смолах 166]. [c.104]

Величина Кмв в уравнении (IX.94) — основная характеристика свойств ИСЭ. Согласно изложенной выше теории она двояким образом зависит от этих свойств. С одной стороны, она связана с относительной подвижностью ионов в мембране чем больше относительная подвижность мешающего иона В+, тем больше его влияние на потенциал А+-селективного электрода. С другой стороны, /Са/в зависит от селективности поглощения мембраной иона при ионном обмене. [c.525]

Согласно общей теории, развитой Бойдом, Адамсоном н Майерсом [2], процесс переноса массы при ионном обмене может быть разделен на следующие три стадии. [c.90]

Подвижные обменивающиеся ионы проникают через поверхность ионита в обоих направлениях, а высокомолекулярные ионы с противоположным зарядом, из которых состоит основная масса ионита, неподвижны. Поэтому поверхность зерна ионита можно рассматривать как мембрану, проницаемую для одних ионов и непроницаемую для других. На этой условной мембране устанавливается равновесие, которое называют мембранным или доннановским, по фамилии Ф. Доннана, опубликовавшего в 1911 году теорию равновесия для полупроницаемых мембран. Возможно теоретическое описание закономерностей ионного обмена как процесса, идущего через полупроницаемую мембрану [52, 180, 181]. Получаемые при этом результаты оказываются тождественными описанным выше на основе представлений об ионном обмене как о гетерогенной химической реакции. [c.307]

Если такая теория корректна, то коагулят может формироваться, как только на поверхности каждой частицы кремнезема будет находиться достаточное число ионов натрия или других катионов, координационно связанных с атомами кислорода, способными к ионному обмену, вследствие чего каждая частица кремнезема обеспечивается возможностью контактировать с другими частицами более чем в двух точках. Контакт в двух точках допускал бы формирование из частиц только лишь [c.513]

Ионный обмен. Принципы упрощения теории [2115]. [c.298]

Ионный обмен как способ разделения. Теория градиентного элюирования [3093]. [c.477]

Для объяснения обменной адсорбции, которая представляет собой типичный пример полярной адсорбции, пользуются электрическими теориями. Ион адсорбента, кислый по характеру и заряженный отрицательно, притягивает положительно заряженный ион чтобы сохранилась нейтральность раствора, противоположно заряженный ион переходит в раствор. Процесс является функцией подвижности этого иона. Электрические теории недостаточны для объяснения чисто полярной адсорбции, если вопрос идет о двух адсорбентах, один из которых имеет большую полярную адсорбцию, чем другой, и оба имеют различные электрические заряды. Одинаковые ряды адсорбции красителей, полученные в этом случае, доказывают, что одной лишь электрической теории недостаточно. [c.89]

На совещании были заслушаны и обсуждены обзорные доклады, обобщающие опыт советских и зарубежных ученых за последние годы, а также оригинальные исследования в области теории и разработки новых методов концентрирования малых количеств элементов главным образом при анализе высокочистых веществ. Основное внимание было-уделено таким методам концентрирования, как экстракция, ионный обмен, соосаждение с неорганическими и органическими коллекторами, а также электрохимическим методам. Это нашло отражение и в настоящей книге. [c.2]

Успешно развиваются теоретические и экспериментальные исследования по термодинамике многокомпонентных систем, по фазовым равновесиям при высоких давлениях, по теории кислот и оснований, по ионному обмену, по комплексообразованию и сольватации в растворах электролитов, по физико-химическим основам перегонки и ректификации, изучается связь равновесных и неравновесных свойств растворов с их структурой. [c.291]

Как видно из схемы (3), если промежуточный активный комплекс представляет собой классический карбониевый ион или о -комплекс, то по постулатам ион-карбониевой теории [10] следует ожидать, что обмен углеродного атома 3 с метилом должен быть значительно больше, че.м атома 2, потому что локализация заряда у третичного углеродного атома энергетически более выгодна и вероятна, чем у любого вторичного. Обмен атома 2 должен быть несколько больше, чем атома 4, так как к этому обмену приводит большее ччс-ло вариантов. [c.62]

Введение в коллоидные растворы индифферентных солей сопровождается двумя явлениями 1) ионным обменом между противоионами ДЭС и ионами добавленного электролита 2) сжатием диффузной атмосферы вокруг поверхности частиц. В качестве примера рассмотрим процессы, происходящие при добавлении раствора NaNOa к золю Agi с отрицательно заряженными частицами. В таком золе противоионами могут служить, например, катионы К . Между введенными ионами Na+ и противоионами ДЭС — катионами К" — происходит ионный обмен. Взаимодействие ионов и Na+ с ионами 1 , являющимися потенциалобразующими, примерно одинаково, поэтому их взаимный обмен подчиняется в основном закону действующих масс. Диффузный слой содержит смесь тех и других ионов. Однако здесь проявляется и другая сторона действия электролита. Добавка электролита приводит к повышению ионной силы раствора. Согласно теории Дебая—Хюккеля, с повышением ионной силы раствора уменьщается толщина ионной атмосферы и происходит сжатие диффузной части ДЭС. При этом некоторое число противоионов переходит из диффузного слоя в адсорбционный. Следствием такого распределения противоионов является снижение величины -потенциала (рис. 25.3, /), в то время как величина и знак ф-потенциала поверхности частиц остаются практически постоянными. Влияние электролитов усиливается, если в их составе имеются многозарядные ионы ( u" +, Са" +, АГ +, Th + ). Многозарядные катионы более активно взаимодействуют с отрицательными зарядами (в данном случае с ионами 1 ). Вследствие этого такие ионы вытесняют ионы К" " из Диффузного и адсорбционного слоев в раствор, становясь на их место. При этом падение -потенциала происходит быстрее, чем при действии однозарядных ионов (рис. 25.3,2). При добавлении электролитов с ионами, имеющими заряд 3, 4 и более, может происходить не только снижение -потенциала до нулевого значения, но и перемена знака заряда (рис. 25.3, [c.401]

Большое значение для хроматографического разделения имеет время прохождения раствора через колонку с сорбентом и концентрация компонентов смеси в анализируемом растворе. Бремя прохождения раствора через колонку зависит от площади поперечного сечения и скорости фильтрования на единицу площади. При увеличении скорости фильтрации уменьшается динамическая емкость ионита и увеличивается перекрытие отдельных зон. Скорость фильтрации устанавливается в каждом конкретном случае в зависимости от анализируемой смеси, от количества и качества сорбента и особенно от высоты колонки. Если колонка имеет высоту столба сорбента 10 см, то скорость пропускания раствора примерно составляет от 1 до 2 мл/см -мин. На основании теории полного обмена раствор смеси для хроматографического разделения должен быть разбавленным, так как величина ионообменной емкости ограничена. Однако в очень разбавленных растворах возникают процессы гидролиза, которые мешают ионному обмену. Оптимальные концентрации анализ ирумых ионов лежат в пределах от 0,05 до 0,1 и. Более концентрированные растворы рекомендуется разбавлять до этих концентраций. [c.315]

Штерн ввел в теорию ДЭС представление о конечных размерах ионов и учел их специфическую адсорбцию. Однако имеется ряд вопросов, не объясняемых и теорней Штерна. Учение о ДЭС продолжает развиваться, так как оно имеет большое значение для понимания и усовершенствования таких практически важных процессов, как коагуляция коллоидов, флотация, ионный обмен и др. [c.404]

Селективность. Под селективностью понимают свойство ионита в одних, и тех же условиях по-разному вступать реакции ионного обмена с разными ионами. Для пояснения селективности существуют определенные модели, но область их применения крайне ограниченна [44]. В соответствии с молекулярной теорией селективность ионита по отношению к ионам равных зарядов определяется степенью ассоциации активных групп ионитов с про-тивоионами. В зависимости от плотности активных групп в ионите между ними (группами, способными к ионному обмену) возникает сила отталкивания, что является фактором, способствующим набуханию ионитов. Действию этой силы противодействует сила структурного взаимодействия. На основании изложенного можно сделать вывод, что селективность ионита возрастает с увеличением степени сшитости ионита, обменной емкости и с увеличением концентрации раствора, проходящего через ионит. Райс и Харрис-153] дали количественное описание селективности, применимое для оценки селективности ионита в неводных средах, но непригодное для ионитов с низкой степенью сшитости и с высокой набухаемостью. В ряде теорий исходят из представления о границе раздела фаз ионит — раствор как о полупроницаемой мембране. В этом случае применимо уравнение Доннана 142], и можно сделать вывод, что селективность ионита зависит от его набухания или-обменного объема. При этом не учитывают межионные взаимодействия, особенно сильные в случае ионитов с высокой обменной емкостью. Поскольку все указанные теории не являются общими, при оценке селективности ионита применяют следующие простые правила [54] [c.376]

Теория двойного электрического слоя не была использована для объяснения рассматриваемого ниже явления, когда адсорбированные катионы способной вызывать коагуляцию простой соли могут оказаться фактором образования мостиковой связи при коагуляции кремнезема аналогично частично большим по своим размерам изоиоликатионам, таким, например, как катионы основных солей железа или алюминия. Если происходит формирование мостиковой связи, то количество (в расчете на единицу поверхности кремпезема) адсорбированных или способных вступать в ионный обмен катионов, вызывающих флокуляцию, должно уменьшаться с возрастанием размеров частиц. Не существует очевидного способа подтверждения того, что в процессе флокуляции подобные адсорбированные катионы будут концентрироваться вблизи мест контакта частиц между собой, как это следовало бы ожидать, если бы катионы образовывали мостиковые связи. [c.512]

Несмотря на сделанные выше замечания, книга М. Мархола заслуживает в целом высокой положительной оценки, и ее с интересом и большой пользой прочтут специалисты, начинающие заниматься ионным обменом, инженерно-технические работники, перед которыми стоят сложные химико-аналнтические задачи, студенты и аспиранты химического и химико-технологического профиля. Книга поможет им ознакомиться с теорией и практикой интересной и перспективной области ионообменных процессов и послужит импульсом для более детального изучения оригинальной литературы последних лет. [c.7]

Светлов A. K., Крахмалец И. A., Кушпиков -Ю. A. и др. Изучение свойств новых полифункциональных серосодержащих ионитов. Тезисы докл. IV Всесоюз. науч. конф. по теории сорбционных процессов и применению ионообменных материалов.—В кн. Ионный обмен и хроматография. Воронеж, 1976, с. 97—98. [c.257]

Дальнейшее развитие теория селективности получила в работах Эйземана — Линга, которые в качестве характеристики гидратации использовали не радиусы или объемы гидратированных ионов, а четко определенные энергетические величины и электростатическое взаимодействие рассматривали как непосредственную причину обращения сродства. Выводы теории Эйзе-мапа — Линга подробно описаны в сборнике Ионный обмен (Пер. с англ. Под ред., Я. Маринского. М., Мир , 1968, с. 138 144). [c.147]

Нагляднее нестрогость теории Тобдльского можно представить на примере хорошо изученной деструкции полисульфидных резин (тиоколов), протекающей по ионному обменному механизму [4, 37, 38]. [c.154]

Нанесенные металлические катализаторы широко прш 1еняются в химической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности [1]. Достаточно перечислить важнейшие процессы, в которых они используются, и их огромное практическое значение станет очевидным синтез аммиака конверсия углеводородов с водяным паром в синтез-газ риформинг гидрокрекинг гидроочистка гидро-деалкилирование дегидроциклизация изомеризация парафинов и цикланов гидроизомеризация олефинов, диенов и ароматических углеводородов изомеризация этилбензола в ксилолы восстановление разнообразных органических соединений окисление синтез Фишера—Тропша и др. Исследование металлсодержащих контактов представляет большой интерес для теории катализа, создания новых полифункциональных каталитических систем и разработки новых каталитических процессов. Свойства таких катализаторов, как известно, существенно зависят от состояния и дисперсности металлического компонента [2—6]. И не случайно, когда были синтезированы и стали доступны кристаллические алюмосиликаты (цеолиты), их способность к ионному обмену и иысикая обменная емкость, наличие кристаллической структуры с однородными порами молекулярных размеров были использованы для получения катализаторов-, содержащих высокодиспергированные металлы, обладающие молекулярно-ситовой селективностью и полифункциональным действием. Уже первые исследования, выполненные Рабо и др. [7, 8], Вейсцем и др. [9, 10], показали большую перспективность металлцеолитных систем для катализа, нефтепереработки, нефтехимии. Интерес к этим системам особенно возрос после опубликования результатов изучения внедрения атомов платины в цеолитную структуру, ее дисперсности и установления высокой стойкости к отравлению серой ионообменного катализатора 0,5% Р1-СаУ [И]. [c.154]

Теория распределительной хроматографии, развитая А. Мартином, Р. Синжем , И. А. Фуксом и др., не учитывает эти побочные факторы (ионный обмен, адсорбцию), т. е. рассматривает идеальный случай. В теории принимается данное выше определение Кр и делается ряд допущений [c.107]

Пятая и шестая главы посвяш ены ионному обмену в динамических (колоночных) условиях. Основное внимание уделено изучению выходных кривых ноглощ ения и кривых элюирования в зависимости от различных факторов размера зерен ионита, состава раствора, скорости его пропускания и т. д. В этих главах автор сознательно отобрал лишь основные положения, предста-вляюш ие, по его мнению, интерес для химика-аналитика. Жела-ющ им более подробно изучгггь теорию ионного обмена можно рекомендовать книгу Ф. Гельфериха Иониты (перевод с немецкого под редакцией С. М. Черноброва, ИЛ, Москва, 1962), а также статьи в советских и зарубежных журналах. [c.11]

Ионный обмен в слое ионита во многих отношениях сходен с адсорбцией газов или с хроматографическим анализом на различных адсорбентах. Теория адсорбции газов па активированном древесном угле во всех деталях разработана Уиком [44] в 1939 г. Аналогичная теория хроматографического анализа была вскоре после этого создана Уилсоном [45]. К ионообменным колонкам эта теория была применена Самуэльсоном [28] и получила дальне1 шее развитие в работах Силлена [10, 32—34], Бойда, Ма ерса и Адамсона [4] и Глюкауфа [11, 12, 15]. Подробный обзор этих работ опубликован Вермёленом [42]. [c.100]

Лосев И. П., Тевлина А. С, Лабораторная установка для получе ния обессоленной воды, Сборник Теория и практика применения ионо обменных материалов , под. ред. К- В. Чмутова, Изд. АН СССР, 1955 стр. 156. [c.275]

В изотопно-меченных растворах, содержащих ионы одного и того же элемента разной валентности, в добавление к самодиффузии происходит изотопный обмен. Теория одновременной диффузии и изотопного обмена была детально разработана Госсманом и Седлачеком [162а] и подтверждена экспериментально в опытах с ионами Т1+ и ТР+. [c.290]

Существует определенное несоответствие между потребностями практики и геологической науки, с одной стороны, и теорией и уровнем экспериментальных работ в области миграционных процессов, с другой. Это несоответствие может быть устранено наряду с экспериментальными исследованиями построением едиЯой теории, охватывающей основные миграционные процессы — фильтрацию и диффузию — и учитывающей основные процессы взаимодействия мигрирующих веществ с вмещающими породами и друг с другом — адсорбцию, ионный обмен, химические реакции. Наиболее важное значение для геохимии имеют гетерогенные процессы геохимической миграции, происходящие на границе раздела фаз или сопровождающиеся образованием новых фаз. Теоретическое рассмотрение гетерогенных процессов геохимической миграции и составляет цель данной книги. [c.4]

В настоящее время отсутстнует теория, которая бы количественно учитывала влияние содержания влаги на скорость диффузии. Экспериментальные данные по диффузии во влажных породах, которые рассматриваются ниже (си. 16), позволяют сделать лишь качественные заключения. Теория диффузии, учитывающая сорбцию, ионный обмени химические реакции диффундирующих веществ с породами, будет развита в гл. VI. [c.38]

Таким образом, развитая теория диффузионной миграции веществ учитывает обратимую сорбцию диффундирующих веществ, а также ионный обмен с окрун ающими породами. Из тех процессов, которые не учтены теорией, наиболее существенны химические реакции мигрирующих веществ с породами. Если эти процессы учесть, то, очевидно, дальность миграции веществ залежи будет меньше, чем рассчитанная выше. Следует также отметить, что теория не учитывает испарение воды на поверхности земли. Этот аффект, приводящий к боль тему концентрированию диффундирующих веществ у поверхности и вынадениго их в осадок, нуждается в специальном рассмотрении. [c.182]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология