Ионообменные группы слабоосновные

Водородный цикл катионообмена с последующим сильноосновным анионообменом. В этом случае при ионообмене удаляются двуокись углерода и кремневая кислота. Все катионы заменяются ионами водорода, а все анионы — гидроксильными группами. Иногда, ло экономическим соображениям, до обработки воды сильноосновным анионитом проводят обработку слабоосновной ионообменной смолой и перед заключительным анионообменом механически удаляют из воды образовавшуюся двуокись углерода. Вода, обработанная этим методом, широко используется для питания котлов и других целей. [c.137]

Добиться высокой эффективности разделения удалось при использовании микрочастиц полностью пористого силикагеля, которому равномерно привита фаза, имеющая ионообменные группы. Силикагелевая основа делает материал более прочным. Проблемы набухания или усадки колонки редко возникают. Материал устойчив к любым буферным растворам, растворителям и высоким температурам (до 80 °С). Однако сильнокислотные или слабоосновные растворы (2>рН>7,5) могут привести разрушению силикагелевой основы. Как правило, эффективность, полученная на привитых ионообменниках, сравнима с эффективностью обращенно-фазных материалов одинакового зернения. [c.111]

Для ионитов, имеющих наряду с сильными также и слабые ионообменные группы, главным условием проявления максимальной ионообменной способности в составе смешанных загрузок является условие создания реакции среды противоположного знака. В этой связи было установлено, что применение слабоосновного анионита ЭДЭ-ЮП в смеси с сильным катионитом КУ-2 приводит к повышению поглощения анионитом хлор-ионов по сравнению с загрузкой, в которой анионит ЭДЭ-ЮП смешан со слабокислотным ионитом КАВ-47. В свою очередь, слабокислотный катионит КАВ-47 в смешанной загрузке с ЭДЭ-ЮП проявляет более высокую обменную способность, чем в раздельном слое. [c.357]

Наряду с сильно- и слабокислотными, сильно- и слабоосновными ионообменными смолами, известны амфотерные иониты, содержащие в своей структуре одновременно кислотные и основные ионогенные группы. [c.54]

Для любого типа кислотной и основной ионогенной группы характерна определенная энергия связи между фиксированным ионом и различными противоионами. Поэтому для каждого ионита можно установить определенную последовательность ионов (противоионов) по возрастанию энергии связи, в которой последующий ион, в условиях равной концентрации, может вытеснять предыдущий. Для большинства ионитов установлены подобные ряды, характеризующие относительную сорбируемость той или другой пары ионов. Ионитовые смолы, обладающие слабокислотными или слабоосновными группами, отличаются большей избирательностью в ионообменных процессах. [c.59]

Если в состав ионитов входят одинаковые активные группы — такие ионообменные материалы называют монофункциональными, а в противном случае — полифункциональными. Последние иониты могут обладать смешанными сильно- и слабоосновными свойствами. [c.177]

Ионообменная хроматография. Ионообменные смолы являются полимерными органическими соединениями, содержащими функциональные группы, способные вовлекаться в ионный обмен. Различают положительно заряженные анионообменники, представленные органическими основаниями и аминами, и отрицательно заряженные катионообменники, содержащие фенольные, сульфо- или карбоксильные группы. Из сильно- и слабоосновных анионообменников чаще используют производные полистирола и целлюлозы, несущие функциональные группы [c.29]

Диссоциации функциональных групп слабокислотных или слабоосновных ионообменников так же, как их ионообменная способность, проявляется только в определенной области pH. [c.91]

В качестве стационарной фазы в ИОХ можно использовать любые ионообменные смолы (см. п. 3.2.2). На практике насадками хроматографических колонок чаще всего служат специально синтезированные и предварительно фракционированные по размерам ионообменные смолы для хроматографии (см. табл. 3.22-3.26). Иониты со слабокислотными, слабоосновными и хелатообразующими функциональными группами применяют для решения частных задач, в основном связанных с предварительным избирательным концентрированием отдельных компонентов из большого объема раствора. Неорганические ионообменники природного и синтетического происхождения не дали значимого толчка в развитии метода, найдя сравнительно ограниченное применение для селективного выделения отдельных компонентов или группового концентрирования [71, 72]. Основной причиной этого является плохая воспроизводимость результатов и замедленность кинетики ионного обмена. Учитывая, что для насадок хроматографических колонок важное значение имеет не только природа сорбентов, но и степень их дисперсности, налажен выпуск специальных ионообменных смол для хроматографии (табл. 3.66). [c.202]

Ионообменные смолы представляют собой сшитый полимер, к каркасу которого присоединены ионизированные или способные к ионизации группы. В катионитах эти группы носят, конечно, кислый характер [например, —ЗОзН, —СООН, —Р0(0Н)2] в анионите эти группы имеют основной характер (например, четвертичные аммониевые основания, алифатические или ароматические амины). В настоящее время синтезировано много разнообразных типов ионитов, но для практических целей используют только имеющиеся на рынке и производимые в промышленных масштабах сильнокислотные и слабокислотные катиониты, сильноосновные и слабоосновные аниониты. Самыми первыми были получены полифункциональные смолы, которые обычно классифицируют соответственно природе наиболее легко диссоциирующей группы, поскольку она будет играть главенствующую роль в определении ионообменного поведения смолы. В процессе получения этих смол группы, способные к диссоциации, либо могут быть введены в мономеры или в промежуточные продукты, применяющиеся в производстве сшитого полимера, либо могут быть введены в уже полученный полимер впоследствии. Двумя основными способами получения таких смол являются реакции иоликонденсации и свободнорадикальная полимеризация винильного типа. [c.13]

Так получают сильноосновные аниониты в С1-форме. В слабокислотных и слабоосновных ионитах термин фиксированные ионогенные группы означает как ионизированные, так и неионизирован-ные обменные группы. Ионообменная емкость любого ионита, определенная таким образом, есть постоянная величина, не зависящая от экспериментальных условий. [c.33]

Ионообменные реакции в неводной среде, особенно в неполярных растворителях, протекают очень медленно, со скоростью, составляющей лишь 0,001 скорости реакции в воде. С точки зрения одних исследователей последнее объясняется незначительной набухаемостью смолы в неводных растворах. Ряд исследователей считает, что в неводных средах смолы меньше диссоциируют, т. е. большая доля обмениваемых ионов образует с ионогенными группами матрицы ионную пару и не в состоянии диффундировать. Слабокислотные смолы в водородной форме и слабоосновные смолы в гидроксильной форме набухают незначительно, и обменные реакции на этих смолах осуществляются очень медленно [10а]. [c.81]

Ионообменный процесс ионитов зависит не только от степени ионизации ионогенных групп сорбента и характера электролитов, но и от структуры макромолекул ионита, его способности к набуханию. Большое значение при ионообмене имеет pH среды. Слабоосновные аниониты ионизируются в растворе электролита при рн ниже 7 сильноосновные аниониты ионизируются в слабокислой, нейтральной, а также в среде с pH выше 7. [c.81]

Для ионитов найдены константы диссоциации по уравнению Гендерсона — Гассельбаха (табл. 52). Полная ионизация четвертичных аммониевых оснований наступает при pH 2,5—4, слабоосновных — при pH < 2, Ионообменные свойства слабоосновных анионитов определяются только низкоосновными группами. Обменная емкость по 0,1 н. Na l составляет 0,01—0,42 мг-экв/г [20,521. [c.131]

Во всех теориях мембранного потенциала, рассмотренных в гл. III, предполагалось, что существует один тип ионообменных групп либо слабокислотные и слабоосновные, либо сильнокислотные и сильноосновные. Однако возможно, по крайней мере для стекол, существование групп смешанного типа, т. е. сильно- и слабокислотных анионных групп. Альтуг и Хэйр [58 ], изучая ионообменные свойства пористых стекол методом кислотно-основного титрования, показали, что в поверхности стекла существует два типа ионообменных групп, отличающихся по силе кислотности. Значение рКц более сильнокислотной группы составляло 5,1, а слабокислотной —около 7. Общая равновесная селективность стекол уменьшается в ряду К > Na" > ЬГ при обменной емкости 0,07 мэкв на 1 г стекла. В теоретическом обзоре гл. III, относящемся к мембранным потенциалам, которые возникают при погружении стекла в раствор, эта гетерогенность мембраны, обусловленная либо различием в природе узлов, либо степенью связанности в них ионов, не рассмотрена. Эта проблема подробно обсуждена в работах русских исследователей [59]. Зависимость потенциала стеклянного электрода от активности ионов в растворе при условии существования в стекле двух типов ионогенных групп, описывается уравнением вида / т [c.287]

В одной из работ [39] описывается лабораторный метод получения слабоосновной гомогенной анионитной мембраны. Недавно опубликован метод получения гомогенных катионитных мембоан посредством сополимеризации пропилового эфира л-стирол сульфокислоты, стирола и дивинилбензола [17]. Ионообменными группами в этих мембранах являются сульфогруппы, а в описанной выше катионитной мембране присутсИвует наряду с сульфогруп-пой и фенольная группа. [c.125]

По степени ионизации активных групп ионообменные смолы подразделяются на СИЛЬНО и слабокислотные (катиониты) и сильно- и слабооснбвные(аниони-ты). Полифункциональными называют иониты, содержащие активные группы различного типа. У елабокислотных катионитов и слабоосновных анионитов емкость поглощения сильно зависит от кислотности среды, тогда как сильнокислотные катиониты и сильноосновные аниониты поглощают ионы практически одинаково прн любом значении pH среды от 0—2 до 12—14. [c.7]

Из представленных выше данных по зависимости кинетики поглощения молибдена от зернения сорбента следует, что ионообменные группы сильноосновных анионитов типа АМ являются более доступными для сорбируемого элемента (в силу структурных особенностей), чем ионообменные-группы средне- и особенно слабоосновных анионитов типа ЭДЭ-ЮП и АН-2Ф. Следовательно, далеко не все ионы, которые могут сорбироваться сильноосновными анионитами, будут поглощаться слабо- и среднеосновными анионитами. Органическая решетка последних будет выполнять как бы роль сита, пропускающего лишь частицы определенных размеров. [c.127]

Синтетические ионообменные смолы представляют собой нерастворимые в воде высокомолекулярные органические соединения сетчатого строения, несущие большое количество ионогенных функциональных групп. В сильнокислотных катионитах такими группами являются —50зН, в слабоосновных смолах —СООН и фенольные гидроксилы. При ионизации этих групп ионы водорода — противоионы могут быть вытеснены в раствор эквивалентным количеством любых других катионов, находящихся в растворе. Функциональными группами слабоосновных анионообменных смол являются преимущественно первичные аминогруппы, которые ионизируются с образованием противоионов ОН , вытесняемых из смолы любыми другими анионами в эквивалентном количестве. [c.39]

По данным Глюкауфа и Китта [6], анион сульфогруппы катионита гидратирован одной молекулой воды. В других работах исследователи пришли к выводу, что анион сульфогруппы в катионите связывает три молекулы воды [7]. По-видимому, различие результатов в большой мере зависит от различия методов оценки величины гидратации ионизированных групп в ионообменной смоле. Во всяком случае, достаточно точно установлено, что сульфокатиониты в Н- --форме набухают сильнее, чем в солевых формах, тогда как слабокислотные катиониты, которые в Н -форме практически не ионизированы, набухают преимущественно в солевых формах. Слабоосновные аниониты по той же причине набухают в солевых формах также значительно сильнее, чем в ОН -форме [8]. Неионообменный перенос электролитов навстречу диффузии воды при установлении осмотического равновесия зерен ионита с внешним раствором в разбавленных растворах не оказывает сколько-нибудь существенного влияния на поведение ионообменных смол при обессо-ливании воды или регенерации ионообменных фильтров. С увеличением концентрации кислот и щелочей в регенерационных растворах этот неионообмепный перенос электролитов оказывается настолько значительным, что им пренебречь нельзя. [c.211]

По степени диссоциации активных групп различают сильно- и слабокислотные катиониты, сильно- и слабоосновные аниоргиты. Обменная емкость ионитов выражается в миллиэквивалентах поглощентп>1х ионов на 1г (1 см ) ионита и достигает, теоретически, 6-10 мэкв/г. Скорость ионообмеиа зависит от скорости его стадий диффузии иона В в растворе к поверхности ионита и внутри его, химической реакции двойного обмена, диффузии замещенного иона А" внутри ионита и его поверхности и затем в раствор. Ионообмен используют для умягчения или обессоливания воды, для извлечения и очистки лекарственных ве- [c.271]

Ионообменники содержат как снльноосновные, так и слабоосновные ионогенные группы (преимущественно группы третичных аминов). Регенерированные раствором гидроксида натрия, ионообменннки вытесняют анионы из растворов нейтральных солей и сорбируют слабые кислоты пропорционально содержанию сильноосновных групп. После регенерации растворами карбоната натрия илн гидроксида аммония ионообмениики ведут себя как слабоосновные. [c.36]

Методика А. Определенное количество обменника превращают в ОН-форму. Через ионообменную колонку пропускают 200 см 1 М раствора Na l со скоростью 3 mVmhh и промывают обменник 30 см деионизованной воды. Весь раствор собирают в мерную колбу емкостью 250 см . Концентрацию ОН ионов, соответствующую сильноосновным группам обменника, определяют титрованием аликвотной части элюата 0,2 М соляной кислотой в присутствии метилового красного в качестве индикатора. Дпя определения. слабоосновных групп обменник промывают 200 см 0,1 М НС1 и затем 10 см деионизованной воды (3 см /мин). Элюат собирают в мерную колбу емкостью 250 см , остаток жидкости из колонки вытесняют в колбу сжатым воздухом. Уменьшение концентрации НС1, соответствующее слабоосновным группам, определяют титрованием аликвотной части элюата 0,1 М раствором NaOH. [c.87]

Вода, поступающая на ионообменные установки для опреснения и обессоливания, должна содержать не более 3000 мг/л солей, не более 8 мг/л взвешенных веществ, иметь цветность не выше 30 град и окисляемость не выше 7 мг/л (при большей окисляемости в технологической схеме предусматривают фильтры с активированным углем устанавливают их перед обессоливающим оборудованием или, что более целесообразно, после Н-катионитовых фильтров перед анионитовыми). В зависимости от требуемой степени обессоливания проектируются одно-, двух- И трехступенчатые установки. Во всех случаях для удаления из воды ионов металлов применяют сильнокислотные Н-катио-ииты с большой обменной емкостью. Воду опресняют в одноступенчатых ионитных установках, в которых ее последовательно пропускают через группу фильтров с Н-катионитом и группу фильтров со слабоосновным анионитом (рис. 11.16, а) углекислота удаляется в дегазаторе, устанавливаемом после катионитовых фильтров или после анионитовых фильтров, если они регенерируются раствором соды или гидрокарбоната натрия. При непрерывной работе установки в каждой группе должно быть не менее двух фильтров. Через ионитовую установку пропускают лишь часть воды, так, чтобы после смешения ее с остальной водой получить [c.996]

Адсорбция на поверхности зерен ионита некоторых высокомолекулярных веществ, например протеинов, может быть использована для целей хроматографического разделения. Чтобы увеличить поверхностную адсорбцию, следует применять ионит в тонко измельченном виде. Наилучшие результаты, достигнутые в экспериментах с товарными ионитами, получены на слабоосновном катионите марки амберлит ШС-50. Целый ряд ионообменных сорбентов для протеинов может быть получен из целлюлозы [117]. Эти сорбенты имеют большую емкость. Иониты с такими же свойствами получены путем покрытия смолой частиц инфузорной земли (целит 545). Бордман [8] описал получение катионита с карбоксильными группами (стирол—дивинилбензол — метакриловая кислота) и сульфированного стирол-дивинилбензольного катионита, относящихся к тому н<е типу. На основании тех же принципов могут быть получены и анионообменные смолы. [c.41]

Количественное отделение щелочных металлов от фосфат-ионов с помощью слабоосновных анионитов впервые осуществили Клемент и Дмитрук [102]. Впоследствии Габриэльсон и Самуэльсон [64] установили, что сильноосновные аниониты менее чувствительны к изменению условий разделения. Было проведено 18 опытов с анионитом в С1-форме при различных значениях pH (в интервале 6—9) максимальная относительная ошибка составляла 0,4%. В этой работе изучалось также онределение калия в виде перхлората после удаления ионов сульфата и фосфата. При условиях, применявшихся в этой работе, ионообменное разделение занимало 40—50 мин. При работе со щелочными растворами использование ионитов, содернхащпх слабоосновные группы, может приводить к потерям. Проведение ионного обмена в слабокислой среде облегчает полное удаление щелочных металлов на стадии промывки. Анионообменный метод нри-менялся для определения калия в удобрениях [6 ]. Было получено превосходное совпадение с другими методами, но время разделения, по всей вероятности, может быть значительно уменьшено путем изменения условий (в частности, путем уменьшения размера зерен ионита). [c.262]

Данные по изучению влияния заместителей и строения органических ионов на их ионообменную сорбцию приведены в табл. 2 и 3. Как видно из представленных данных, введение в сорбируемый катион пнди-ферентной группы СНз в любое положение относительно активной группы, несущей заряд, никакого влияния на величину сорбции не оказывает. Константы обмена анилина и о-, м- и п- толуидинов различаются между собой только в пределах погрещности опыта. То же самое наблюдалось при введении группы СНз в состав аниона. При сорбции анионов бензолсульфо- и толуолсульфо-кислот получены одинаковые изотермы как на анионите НО, так и на значительно более слабоосновном анионите МД. [c.120]

Важные факторы, влияющие иа каталитич. активность ионита,— характер распределения реагирующих веществ между р-ром и катализатором, размер его зерен, набухаемость, обменная емкость и состояние связи подвижного иона в каталитически активной группе. В больтинстве случаев иониты типа сильных электролитов более эффективные катализаторы, чем слабокислые катиониты и слабоосновные аниониты. Наконец, скорость реакций ионообменного катализа зависит от концентрации каталитически активных противоионов в единице объема катализатора. [c.483]

Редокс-нониты на основе ионитовых сорбентов. Для введения окислительновосстановительной системы ионообменный полимер обрабатывают р-рами органич. соединений с окислитель-но-восстановительными свойствами или р-рами солей металлов переменной валентности. Большой ассортимент таких редокс-ионитов создан на основе промышленных марок ионитов. Они получены, напр., сорбцией ионов 8п +, Сг +, Т1 +, метилвиолета, фуксина на катионитах, гидрохинона, дигидрохлоранила на анионитах или ионов ВаОз , ЗОдЗ- и др. на сильноосновных анионитах. Известен также способ получения редокс-ионита насыщением анионита, содержащего сильно-и слабоосновные ионогенные группы (в соотношении 1 1) аммиачным р-ром гидросульфата натрия. [c.219]

Чтобы получить иониты, необходимо создать трехмерный каркас, для построения которого требуется определенное количество инертного (с точки зрения ионообменной активности) органического вещества. Чем больше введено такого материала, тем меньше величина обменной емкости ионита. Поэтому в синтезе ионитов для достижения максимальной емкости необходимо стремиться к построению макромолекул из мономеров с минимальным молекулярным весом. Однако встретившиеся кл практике трудности введения активных групп не позволили решить эту задачу на основе таких относительно простых соединений, как поливинилхлорид, поливинплиденхлорид, полиэтиле]Ь и т. д. Поливинилхлорид и поливинилиденхлорид, содержаЩ] с значительный процент хлора, которьп легко может быть заме иен на ионогенные группы, привлек наше в шмание еще в 1946 г. На их основе удалось получить сильнокислотный катионит, слабоосновные (АН-4 и АН-7) и сильноосновиые (ЛВ-5) аниониты. Однако синтезированные аниониты обладают чрезмерной набухаемостью и пониженной стойкостью. [c.53]

Значительный успех был достигнут в 1935 г. Адамсом и Холмсом [9], опубликовавшими первую статью по синтезу ионообменных смол. Им удалось получить различные полимеры бензола с формальдегидом. Благодаря наличию фенольных гидроксильных групп полученные продукты были катионообменниками слабокислотного типа, т. е. ограниченно реагировали с катионами в нейтральном растворе. Адамс и Холмс синтезировали анионооб-менник на основе ж-фенилендиамина и формальдегида, который содержал ароматические аминогруппы и был анионообменником слабоосновного типа. [c.10]

Этими группами определяются тип и активность обменника. Ионообменные смолы подразделяются на катионо- и анионообмеи-ные в зависимости от того, какого рода сродство они проявляют к катионам или анионам. Более того, каждую из этих групп можно разделить на сильно- и слабокислотные катионообменные смолы, сильно- и слабоосновные анионообменные смолы. Вышеуказанные свойства ионообменников придают им различные активные группы. Наиболее важные сильнокислотные катионообменные смолы содержат сульфогруппы (—ЗО Н" ) (см. таблицу). [c.212]

При расчете константы равновесия этой гетерогенной реакции (константы обмена) следует учитывать коэффициенты активности веществ в растворе и в сорбенте. Как правило, константы обмена возрастают с увеличением заряда иона н сульфокатионите константа обмена однозарядных ионов на водород близка к единице, а трехзарядных — к 10. У ионов данной величины заряда и в не слишком конц. р-рах она возрастает с увеличением истинного (негидратированного) радпуса иона так, на монофункциональных сульфокатио-нитах константа обмена лития на водород равна примерно 0,6, а цезия — ок. 2. Иониты с аномально высоким по отношению к данному иону ионообменным сродством носят название селективных избирательность достигается введением в иониты специальных, обычно слабоосновных функциональных групп, нередко образующих с выделяемым ионом комплексное соединение. Большие по размерам ионы (витамины, антибиотики и пр.) или даже обычные ионы при поглощении ионообменными сорбента.ми очень плотной структуры обмениваются в малой степени, иногда — лишь на внешней поверхности зерен сорбента (т. наз. экстракристалл и ческий обмен). В остальных случаях обычно в И. о. участвуют все способные к обмену группы сорбента. Поэтому ионит, в отличие, наир., от активного угля, можно рассматривать как гомогенную фазу безотносительно к его структуре. Вследствие этого, в частности, обменная емкость ионообменных сорбентов пе зависит от их зернения. [c.154]

В зависимости от константы диссоциации ионогенной группы, содержащей в качестве противоиона ион водорода или ион гидроксила, ионообменные смолы подразделяются на сильно и слабо диссоциирующие. Как правило, поведение группы в ионите аналогично поведению соответствующих простых органических веществ. Например, сульфокатионит в Н-форме проявляет свойства сильной кислоты по сравнению с карбоксильным катионитом в Н-форме, подобное соотношение характерно и для фенолсульфо-кислоты и салициловой кислоты. Для анионитов на основе ароматических аминов (слабые основания) и алифатических аминов (сильные основания) наблюдается аналогичное соответствие с основностью анилина и метиламина. Таким образом, катиониты бывают сильнокислотные (—S H- и —Р0(0Н)2-группы) и слабокислотные СООН- и — —ОН-группы . Аниониты, полученные обработкой хлорметилированного полимера триметиламином или диметиламином, являются сильноосновными (почти полностью ионизированными), а при обработке первичными, вторичными или полиаминами — слабоосновными. [c.8]

Синтетические ионообменные смолы представляют собой высокомолекулярные полимерные материалы, содержащие в молекуле большое число ионных функциональных групп. Катионообменные смолы делятся на сильнокислотные, содержащие сульфо-группу (RSO3H), и слабокислотные, содержащие карбоксильную группу (R OOH). Первые имеют широкое распространение. Анионообменные смолы содержат в полимерной молекуле функциональную аминогруппу. К сильноосновным ионообменникам относятся четвертичные аммониевые основания [КЫ(СНз) 3 ОН ] слабоосновные ионообменники содержат вторичные и третичные амины. [c.282]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология